DE2415316A1

DE2415316A1 - Communication system with sine or trapezoidal waveform - wave sent through conductor loop to store and indicate four states

Info

Publication number: DE2415316A1
Application number: DE2415316A
Authority: DE
Inventors: Richard Dammann; Sven Wiren
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-03-29
Filing date: 1974-03-29
Publication date: 1975-10-09

Abstract

The central unit consists of a 47 Hz frequency generator followed by a trapezoidal forming circuit. The waveform is fed to a conductor loop via a monitoring unit, which detects whether positive or negative half cycle current are present or missing and sets 4 store units when gated by narrow pulses derived by differentiation of the original square wave. The store units drive lamps to indicate the four possible states "quiescent", "indication", "open-circuit", and "short-circuit". The remote station has two bistable units, relays or electronic circuits, two LED's, one reset monostable, three rectifiers and three keys. In the quiescent state the current path is such that is passes through the two bistable relays in one direction only via a rectifier. If the indication key is depressed in the current flows through a rectifier of the opposite polarity and the two relays change over.

Description

Meldeanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine Meldeanlage mit an einen Frequenzgenerator für Spannungsimpulse wechselnder Polarität angeschlossene Leiterschleifen, über die durch Unterdrücken einer der zwei möglichen Stromrichtungen durch einen Melder oder beider Stromrichtungen gemeinsam insgesamt vier Meldekriterien an eine Auswerteeinrichtung übertragbar sind. Es ist bereits bekannt, sinusförmigen Wechselstrom oder Rechteckimpulse wechselner Polarität auf eine Leiterschleife zu geben und durch einen Melder eine der beiden sich daraus ergebenden Stromrichtungen zu unterdrücken. Dazu sind beispielsweise im Melder zwei antipolar geschaltete Richtleiter vorgesehen, von denen immer nur einer im Strompfad liegt. Im Ruhezustand fließt dann Strom einer Richtung und im Meldefall nach Umschalten der Richtleiter ein Strom der anderen Richtung. Ausserdem ist durch Stromimpulse wechselnder Polarität ein Kurzschluß der Leitung und bei Wegfall jeglichen Stromes eine Leitungsunterbrechung zu erkennen.Signaling system The invention relates to a signaling system with a frequency generator for voltage pulses of alternating polarity connected Conductor loops through which one of the two possible current directions is suppressed by one detector or both directions of current together, a total of four reporting criteria can be transmitted to an evaluation device. It is already known to be sinusoidal Alternating current or square-wave pulses of alternating polarity towards a conductor loop and one of the two resulting current directions through a detector to suppress. For this purpose, there are, for example, two anti-polar switched directional conductors in the detector provided, of which only one is in the current path. Flows when idle then current in one direction and, in the event of a report, after switching over the directional ladder, one current the other direction. In addition, a current pulse of alternating polarity is a Short-circuit in the line and, if there is no current, a line interruption to recognize.

Die Melder für diese Anlage sind üblicherweise so ausgelegt, daß sie eine normale Meldung durch mechanische Verrastung speichern, bis sie am Meldeort, z.B. mittels eines Spezialschlüssels, wieder zurückgestellt werden. Weiterhin können diese Melder auch nach Abgabe ihrer Meldung an die Zentrale von dieser elektrisch wieder meldebereit geschaltet werden.The detectors for this system are usually designed so that they save a normal message by mechanical locking until it is at the reporting location, e.g. by means of a special key. Furthermore you can these detectors even after submitting their report to the control center from this electrically ready to report again.

Trotzdem soll aber in beiden Fällen die Möglichkeit zum Nachweis der erfolgten Meldung auch nach wieder hergestellter Meldebereitschaft gegeben sein.Nevertheless, in both cases there should be the possibility of proving the If the report has been made, this must also be given after the readiness to report has been restored.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, trotz Verwendung normaler Drucktasten als Melder, die nach Betätigung durch den Auslöser wieder in ihre Ruhelage zurückkehren, eine Speicherung der Meldung mindestens solange sicher zu stellen, bis diese mit Sicherheit zur Zentrale übertragenwurde. Darüber hinaus soll weiterhin zur Beweissicherung auch die Speicherung einer Meldeauslösung nach wieder hergestellter Meldebereitschaft möglich sein. Erfindungsgemäß wird dies bei einer Meldeanlage mit an einen Frequenzgenerator für Spannungsimpulse wechselnder Polarität angeschlossenen Leiterschleifen über die insgesamt vier Meldekriterien an eine Auswerteeinrichtung übertragbar sind, dadurch erreicht, daß jeder Melder zur Speicherung einer Meldungsauslösung einen wahlweise von der Zentrale elektrisch oder am Melder von Hand rückstellbaren, durch Spannungsausfall nicht beeinflußbaren bistabilen Speicher aufweist.The invention is based on the object, despite the use of normal Pushbuttons as detectors that return to their rest position after actuation by the trigger return to ensure that the message is saved at least as long as until this has been transmitted to the control center with certainty. It also aims to continue to secure evidence, also the storage of a report trigger after a restored one Willingness to report be possible. According to the invention, this is done in a signaling system with connected to a frequency generator for voltage pulses of alternating polarity Conductor loops to an evaluation device using a total of four reporting criteria are transferable, achieved in that each detector to store a message trigger one that can be reset electrically from the control center or manually on the detector, has bistable memory that cannot be influenced by a power failure.

Damit braucht in all den Fällen, wo allein durch ein Ferngespräch zwischen dem ausgelösten Melder und der Zentrale Klarheit über den Tatbestand bzw. Abhilfe für die die Meldung auslösenden Ursachen geschaffen werden kann, niemand zum Meldeort auszurücken, um den Melder wieder meldebereit zu schalten. Trotzdem wird durch die Speicherung der ausgelösten Meldung sichergestellt, daß ein durch einen Übertragungsdefekt entstandener Fehlalarm auch als solcher erkannt werden kann.So it needs in all those cases where just by a long distance call between the triggered detector and the control center clarity about the facts or No one can remedy the causes triggering the message to move out to the reporting location in order to make the detector ready for reporting again. Nevertheless the storage of the triggered message ensures that a false alarms generated by a transmission defect can also be recognized as such can.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.Further details of the invention emerge from one in the drawing illustrated embodiment.

Es zeigen Fig. 1 ein Spannungs- und Stromdiagramm bei Betrieb einer Meldeanlage mit sinusförmigen Spannungen, Fig. 2 ein Spannungs- und Stromdiagramm bei Betrieb der Meldeanlage mit trapezförmigen Spannungen, Fig. 3 ein Blockschaltbild der Auswerteeinrichtung der Meldeanlage und Fig. 4 einen Melder mit Zustandsanzeige und zugehörigen Speichermitteln.1 shows a voltage and current diagram during operation of a Signaling system with sinusoidal voltages, FIG. 2 shows a voltage and current diagram when operating the signaling system with trapezoidal voltages, FIG. 3 is a block diagram the evaluation device of the signaling system and FIG. 4 a detector with status display and associated storage means.

In den Diagrammen gem. Fig. 1 wird eine sinusförmige Prüfspannung P auf die Leiterschleife Lt einer Meldeanlage gegeben. Im Ruhezustand R werden im Melder, wie später noch zu erläutern ist, eine der beiden Halbwellen unterdrückt, so daß nur ein Strom positiver Richtung durch die Leiterschleife Lt fließt. Gleichzeitig bewirkt aber die Leitungskapazität der Leiterschleife Lt den gestrichelt dargestellten Blindstrom Ic und aus allem ist zu erkennen, daß praktisch im ganzen Bereich einer Amplitude Strom fließt, also eine Unterscheidung zwischen Bereichen mit und ohne Strom ziemlich schwierig ist. Dies insbesondere auch deshalb, weil je nach dem ohmschen Widerstand und der Leiterkapazität die aus beiden Strömen, nämlich dem Wirk- und Blindstrom, Resultierende ganz unterschiedlichen Verlauf haben kann. Entsprechendes gilt für den Meldezustand M, wenn nur die negative Halbwelle des Wirkstromes fließen sollte. Besonders deutlich wird die nachteilige Wirkung des Blindstroms Ic für den Fall der Leitungsunterbrechung U, wenn auf der Leiterschleife Lt überhaupt kein Strom fließen dürfte. Für den Fall des Kurzschlusses K überlagert sich ebenfalls der Blindstrom Ic dem Wirkstrom.In the diagrams according to FIG. 1, a sinusoidal test voltage is used P given to the conductor loop Lt of a signaling system. In the idle state R are in Detector, as will be explained later, suppresses one of the two half-waves, so that only a positive current flows through the conductor loop Lt. Simultaneously however, the line capacitance of the conductor loop Lt causes that shown in dashed lines Reactive current Ic and from everything it can be seen that practically in the whole area one Amplitude current flows, so a distinction between areas with and without Electricity is quite difficult. This in particular because, depending on the ohmic Resistance and the conductor capacitance from both currents, namely the active and Reactive current, resulting can have very different course. Corresponding applies to message status M if only the negative half-wave of the active current is flowing should. The disadvantageous effect of the reactive current Ic for the is particularly clear Case of line interruption U, if there is no Lt at all on the conductor loop Electricity should flow. In the event of a short circuit, K is also superimposed the reactive current Ic is the active current.

Die im Blockschaltbild gem. Fig. 3 dargestellte Meldeanlage besteht aus einem Taktgeber Tg für eine Frequenz von 47 Hz, der Rechteckimpulse wechselnder Polarität abgibt. An ihn angeschlossen ist ein Taktumformer Tf, der diese Rechteckimpulse in trapezförmige Impulse umwandelt und diese an das Meßglied Mg der Auswerteeinrichtung AW gibt. An das Meßglied Mg ist die Leiterschleife Lt angeschlossen, die wie durch nicht weiter bezeichnete Widerstände und Kondensatoren angedeutet, eine Wirk- und Blindwiderstand-Komponente aufweist. Die Leiterschleife Lt selbst ist am Ende durch den Melder Md angeschlossen, der in Fig. 4 im Detail dargestellt ist.The signaling system shown in the block diagram according to FIG from a clock generator Tg for a frequency of 47 Hz, the square-wave pulses alternating Gives off polarity. Connected to it is a clock converter Tf, which generates these square-wave pulses into trapezoidal pulses and these to the measuring element Mg of the evaluation device AW there. The conductor loop Lt is connected to the measuring element Mg Resistances and capacitors not designated further indicated, an effective and Has reactance component. The conductor loop Lt itself is through at the end connected to the detector Md, which is shown in Fig. 4 in detail.

Der Melder Md gem. Fig. 4 ist im Ruhezustand dargestellt, in dem er die Meldung "Ruhezustand" an die Auswerteeinrichtung AW der Zentrale gibt. Damit befinden sich alle Relaiskontakte a...c und Schalter T1...T3 in der dargestellten Ruhelage.The detector Md according to FIG. 4 is shown in the idle state in which it gives the message "idle state" to the evaluation device AW of the control center. In order to all relay contacts a ... c and switches T1 ... T3 are in the illustrated Rest position.

Es sind also der Richtleiter Ril und die Relais A...C in den Strompfad der Leiterschleife Lt eingeschleift. All diese Relais verbleiben aber in Ruhe, da die Relais A, C wegen der durch den Richtleiter Ril bedingten positiven Halbwellen und das Relais B wegen seiner Dimensionierlleg auf die Frequenz von 47 Hz nicht ansprechen.So there are the director Ril and the relays A ... C in the current path looped into the conductor loop Lt. However, all these relays remain at rest, there the relays A, C because of the positive half-waves caused by the directional conductor Ril and relay B because of its dimensioning to the frequency of 47 Hz speak to.

Dieser Zustand ist in Fig. 2 dargestellt, und zwar sind zunächst die Impulse wechselnder Polarität vom Taktgeber Tg, die Abfrageimpulse vom Differenzierglied Dg und die vom Impulsumformer Tf abgegebene trapezförmige Prüfspannung P abgebildet. Weiterhin erkennt man darunter die positiven trapezförmigen Stromimpulse, die im Ruhezustand R der Meldeanlage durch die Leiterschleife Lt fließen. Wird nun die Taste T1 gedrückt, also statt des Richtleiters Ril, der dazu antipolare Richtleiter Ri2 in den Strompfad der Melde schleife Lt eingeschleift, so fließt nunmehr der negative trapezförmige Strom gem. dem Meldevorgang M. Schließlich sind noch der Fall der Leitungsunterbrechung U und des Leitungskurzschlusses K dargestellt. In all den angeführten Fällen sind wiederum die Blindströme Ic, die sich aus der Leitungskapazität der Leiterschleife Lt ergeben, gestrichelt eingezeichnet. Diese Blindströme durchfließen allerdings die Melder Md nicht, wirken sich deshalb auch bei den Leuchtdioden Gn bzw. Rt nicht schädlich aus.This state is shown in Fig. 2, namely initially the Pulses of alternating polarity from the clock generator Tg, the interrogation pulses from the differentiator Dg and the trapezoidal test voltage P output by the pulse converter Tf are shown. You can also see the positive trapezoidal current pulses that are generated in the Idle state R of the signaling system flow through the conductor loop Lt. Will now the Button T1 pressed, so instead of the directional director Ril, the antipolar directional director Ri2 looped into the current path of the message loop Lt, the now flows negative trapezoidal current according to the reporting process M. Finally, the Case of line interruption U and line short circuit K shown. In in all of the cases mentioned are the reactive currents Ic, which result from the line capacitance the conductor loop Lt, shown in dashed lines. These reactive currents flow through however, the alarms Md do not have an effect on the light-emitting diodes Gn or Rt not harmful.

Dabei ist sofort zu erkennen, daß diese Blindströme Ic am Ende des konstanten Amplitudenbereichs der Prüfspannung P nach Null gehen, also in diesem Zeitbereich tatsächlich nur der vorhandene Wirkstrom maßgebend ist. Deshalb werden auch vom Taktgeber Tg gem. Fig. 3 über das Differenzierglied Dg Nadelimpulse abgeleitet, die nur die Meßergebnisse in diesem Zeitraum auswerten. Dazu wird über die Richtleiter Ri3 bzw.It can be seen immediately that these reactive currents Ic at the end of the constant amplitude range of the test voltage P go to zero, so in this In the time range, only the existing active current is actually decisive. Therefore be also from the clock generator Tg according to FIG. 3 via the differentiating element Dg Needle pulses derived, which only evaluate the measurement results in this period. This is done via the directional leaders Ri3 resp.

Ri4 die Richtung der Wirkströme in der Leitung Lt ab einem gewissen Schwellwert, der ebenfalls von den Richtleitern Ri3, Ri4 abhängt, in die monostabilen Speicher Spi, Sp2 gegeben. Da diese monostabilen Speicher Spl, Sp2 aber auch Koinzidenzgatter enthalten, werden die Meßergebnisse aus dem Neßglied Mg nur dann in ihnen wirksam, wenn gleichzeitig die Nadelimpulse von dem Differenzierglied Dg anliegen. Die monostabilen Speicher Sp1, Sp2 werten alsc nur die Wirkströme aus, die während der kurzen Dauer der Nadelimpulse des Differenziergliedes Dg vorliegen. Die monostabilen Speicher Spi, Sp2 sind dabei so dimensioniert, daß sie den Zeitraum zwischen zwei Nadelimpulsen zu überbrücken vermögen, also nur dann in die Ruhelage zurückkehren, wenn sich die Stromrichtung des Ruhestroms R infolge Meldegabe, Leitungsbruch oder Kurzschluß in der Leitungssschleife Lt ändert. In der Auswerteeinrichtung Mq gem.Ri4 the direction of the active currents in the line Lt from a certain point Threshold value, which also depends on the directional guides Ri3, Ri4, into the monostable Memory Spi, Sp2 given. Since these monostable memories Spl, Sp2 also have coincidence gates contained, the measurement results from the neural organ Mg are only effective in them, if at the same time the needle pulses from the differentiating element Dg are present. The monostable Stores Sp1, Sp2 only evaluate the active currents that occur during the short duration of the needle pulses of the differentiating element Dg are present. The monostable memory Spi, Sp2 are dimensioned in such a way that they cover the period between two needle pulses are able to bridge, so only return to the rest position when the Current direction of the quiescent current R due to signaling, line break or short circuit in the line loop Lt changes. In the evaluation device Mq according to.

Fig. 3 sind dann noch vier Lampen Lal bis La4 dargestellt, deren Aufleuchten entsprechend der danebenstehenden Aufstellung die vier möglichen Meldekriterien wiedergibt. So bedeutet das Aufleuchten der Lampen La2 & La4 = R (Ruhezustand) Lal & La3 = M (Meldezustand) Lal & La4 = U (Leitungs-Unterbrechung) La2 & La3 = K (Leitungs-Kurzschluß) Die Neldungsauslösungsanzeige Gn, Rt und die Speicher A, C im Melder Md gern. Fig. 4 arbeiten wie nachstehend erläutert.Fig. 3 then shows four lamps Lal to La4 whose lighting up the four possible reporting criteria according to the adjacent list reproduces. The lighting up of the lamps La2 & La4 = R (idle state) Lal & La3 = M (message status) Lal & La4 = U (line interruption) La2 & La3 = K (line short circuit) The message trigger display Gn, Rt and the Memory A, C in the detector Md like. 4 operate as explained below.

Wie bereits erwähnt, fließen im Ruhezustand allein die positiven Halbwellen folgenden Weg: Klemme x'; Relais A; Kontakt a; Relais C; Taste T1; Richtleiter Ri1; Kontakte c, b; Taste T2; Klemme y'.As already mentioned, only the positive half-waves flow in the idle state the following way: terminal x '; Relay A; Contact a; Relay C; Button T1; Head of direction Ri1; Contacts c, b; Button T2; Terminal y '.

Nach Drücken der Taste T1 fließen allein die negativen Halbwellen folgenden Weg: Klemme x'; Relais A; Kontakt a; Relais C; Taste T1; Richtleiter Ri2; Klemme y'.After pressing the T1 key, only the negative half-waves flow the following way: terminal x '; Relay A; Contact a; Relay C; Button T1; Head of direction Ri2; Terminal y '.

Damit sprechen die beiden Relais A, C,nicht aber das Relais B an. Nunmehr fließen die negativen Halbwellen folgenden Weg: Klemme x'; Taste T3; Kontakt a; Leuchtdiode Rt; Richtleiter Ri5; Kontakte c, b; Taste T2; Klemme yt Die Leuchtdiode Rt leuchtet rot auf und zeigt damit im Melder Md die Melderauslösung an. Weiterhin macht der umgeschlagene Kontakt c die Taste T1 unwirksam, so daß der Meldezustand auch nach Loslassen der Taste T1 erhalten bleibt. Dies gilt solange, bis entweder durch Drücken der Taste T2 oder durch Erregen des Relais B mit Gleichstrom der Kurzschluß für das Relais C wieder aufgehoben und so der Melder Md wieder in seine Ruhelage zurückgebracht wird. In beiden Fällen wurden nämlich also entweder durch Ansprechen des Relais B oder durch Drücken der Taste T2 wieder die positiven Halbwellen über den Richtleiter Ri1 eingeschaltet und damit das bistabile Relais C in seine Ausgangslage zurückgesetzt.The two relays A, C respond, but not relay B. The negative half-waves now flow in the following way: Terminal x '; Button T3; Contact a; Light emitting diode Rt; Head of direction Ri5; Contacts c, b; Button T2; Terminal yt The light-emitting diode Rt lights up red, indicating that the detector has been triggered in the Md detector. Farther makes the folded contact c the button T1 ineffective, so that the message status is retained even after the T1 button is released. This applies until either by pressing button T2 or by energizing relay B with direct current, the short circuit for the relay C is canceled again and so the detector Md returns to its rest position is brought back. In both cases, either by speaking of relay B or by pressing button T2 again the positive half-waves over switched on the directional conductor Ri1 and thus the bistable relay C in its starting position reset.

Da aber weiterhin das bistabile Relais A in seiner Arbeitslage verbleibt, fließen nun die positiven Halbwellen über die Leuchtdiode Gn und lassen diese grün aufleuchten. Diese gespeicherte Anzeige einer erfolgten Meldungsauslösung wird erst durch Drükken der Taste T3 mittels eines Spezialschlüssels aufgehoben.But since the bistable relay A remains in its working position, The positive half-waves now flow over the light-emitting diode Gn and leave it green light up. This saved display of a successful message triggering is only canceled by pressing the T3 key using a special key.

Der Kurzschluß des Relais wird unterbrochen und dieses kehrt in seine Ruhelage zurück.The short circuit of the relay is interrupted and this returns to his Rest position back.

Das bistabile Relais C speichert also die Meldungsauslösung und das bistabile Relais A die Tatsache, daß eine Meldung ausgelöst wurde - selbst dann - wenn die Anlage inzwischen wieder meldebereit geschaltet wurde.The bistable relay C saves the message triggering and that bistable relay A the fact that a message has been triggered - even then - if the system has meanwhile been switched to ready for reporting again.

Das Relais B ist ein Gleichstromrelais. Es zieht nicht an, solange die sinus- oder rechteckförmigen Halbwellen der Frequenz zur Meldungsübertragung am Melder Md liegen. Erst bei Anlegen einer Gleichspannung von der Zentrale her, wie dies z.B. zur Speisung des Mikrofons eines Sprechmelders üblich ist, zieht Relais B an. Der Widerstand Wi von 560 Ohm ist vorgesehen, um den Melder Md an die üblichen Fernmeldeleitungen anzupaßen.Relay B is a DC relay. It doesn't attract that long the sinusoidal or square-wave half-waves of the frequency for message transmission lying on the detector Md. Only when a DC voltage is applied from the control center, As is customary e.g. for feeding the microphone of a speech detector, the relay pulls B at. The resistance Wi of 560 ohms is provided to connect the detector Md to the usual Adjust telecommunication lines.

Im Ausführung?eispiel wurden zur einfacheren Erläuterung teilweise mechanische Schalter bzw. Relais dargestellt.In the execution example, some mechanical switches or relays shown.

Natürlich wird heute der Fachmann für eine solche Anlage die ihm bekannten elektronischen bzw. integrierten Bauteile verwenden. Insbesondere sind alle Arten bistabiler-Speicher, wie z.B. Magnetringkerne, denkbar, die auch nach einem Spannungsausfall ihren Speicherinhalt nicht verändern.Of course, today the expert for such a system is familiar to him use electronic or integrated components. In particular, are all types Bistable memories, such as magnetic ring cores, are conceivable that can also be used after a power failure do not change their memory contents.

5 Patentansprüche 4 Figuren5 claims 4 figures

Claims

Patent claims in particular; i. Signaling system with a frequency generator for voltage pulses of alternating polarity connected conductor loops, via by suppressing one of the two possible current directions through a detector or both directions of flow together, a total of four reporting criteria per period an evaluation device in the control center can be transmitted, d a d u r c h g e -k It is noted that each detector has to store a message triggering one that can be reset electrically from the control center or manually at the reporting point, has bistable memory that cannot be influenced by a power failure.

2. Signaling system according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n.-z e i c h n e t that the memory is a polarized, in the current path of both current directions looped bistable relay that can be short-circuited by its own contact forms.

3. Signaling system according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the relay with the help of a lying in the short circuit of the Central from electrically operated or from the reporting location manually operated breaker switch is resettable.

4. Signaling system according to claim 1, 2 or 3, d a d u r c h g e -k e n It is not stated that two antipolar can be looped into the current path of both current directions Light-emitting diodes of different colors are provided to identify the status of the detector are.

5. Signaling system according to claim 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the light-emitting diodes in the idle state by one of the bistable memories can be short-circuited.

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