DE3139961A1

DE3139961A1 - Ueberwachungseinrichtung fuer elektrische leitungen

Info

Publication number: DE3139961A1
Application number: DE19813139961
Authority: DE
Inventors: Gerd 2303 Gettorf Jaunich; Norbert Dipl.-Ing. 2370 Rendsburg Kerschies; Manfred Dipl.-Ing. 2301 Schönkirchen Schacht
Original assignee: Howaldtswerke Deutsche Werft GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
Priority date: 1981-10-08
Filing date: 1981-10-08
Publication date: 1983-04-28

Description

Überwachungseinrichtung für
elektrische Leitungen Die Erfindung bezieht sich auf eine Uberwachungseinrichtung für elektrische Leitungen mit Gebern zur Anzeige von Betriebszuständen bzw Zustandsänderungen, die in einzelne Leitungszweige bzw0 Leitungsabschnitte unterteilt sind.
Bei Einrichtungen dieser Art besteht das Problem, netzübergreifend einmal eine Eigenüberwachung durchzuführen, d.h. festzustellen, ob die elektrischen Verbindungsleitungen überhaupt noch bestehen, und zum anderen eine Überwachung von Gebern beispielsweise als StörungsüberwachungD zu ermöglichen0 Hierbei ist es dann wünschenswertD von einer zentralen Stelle eine ZustandsmeldungD geordnet nach Leitungszweigen bzw.
LeitungsabschnittenD zu erhalten Ein Anwendungsgebiet ergibt sich für die Feststellung von Feuchtigkeitsorten an Rohrleitungen, die über eine Veränderung des Feuchtlgkeitszustandes einer Fehlerstelle ermittelbar sind, indem an eine elektrische Meßleitung ein entsprechend ausgebildeter Indikator angeschlossen und die durch eine Messung erkennbar sind0 Derartige Einrichtungen sind nach der DE-OS 20 12 768 und DE-AS 25 50 940 bekannt Der Mangel hierbei ist es, daß es nicht möglich ist, eine genaue Ortung des entsprechenden Leitungszwei ges bzw. Leitungsabschnittes von einer Zentralstelle festzustellen und dabei gleichzeitig zu ermitteln, ob die entsprechende Meßleitung funktionsfähig ist und kein Leitungsbruch oder dergl. vorliegt, Nach der genannten DE-OS 20 12 768 ist es bekannt geworden, die gesamte Meßstrecke in Einzelabschnitte aufzuteilen, denen jeweils ein Oszillator als Sender zugeordnet ist. Die Schaltung des Oszillators ist so ausgelegt, daß bei Durchfeuchtung der Isolierung der entsprechende Leckstrom dazu benutzt wird, um im Jeweiligen Abschnitt den Sender auszuschalten0 Der Ausfall des Senders wird dann als Kennzeichen dafür gewertet, in welchem Streckenabschnitt eine Durchfeuchtung vorliegt. Bei dieser Feststellung von Feuchtigkeitsorten wird also der auftretende Leckstrom zur Fehlererkennung herangezogen9 wobei zu berücksichtigen ist9 daß nur ein fehlerhafter Streckenabschnitt ermittelbar ist9 und diese Abschnitte aus wirtschaftlichen Gtunden relativ groß sein müssen0 Ferner sind derartige Verfahren nicht für Ubertragungswege mit Bauelementen mit nichtlinearer Strom-Spannungscharakteristik einsetzbar, da sich die einzelnen Frequenzen modulieren und eine Verfälschung auftritt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine zentrale Uberwachung von Kontrolleitungen mit gleichzeitiger Erfassung von Geberwerten für die entsprechenden einzelnen Leitungsabschnitte bzw0 Leitungszweige auf einfache Weise zu schafen und gegebenenfalls die Angabe des Fehlerortes zu ermöglichen. Darüber hinaus soll auch ein Einsatz bei Anlagen mit nichtlinearen Bauelementen im Ubertragungsweg gewährleistet werden.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1e Hierdurch wird ermöglicht, neben der eigentlichen Leitungsüberwachung, beispielsweise ob ein Abriß der Leitung erfolgt ist, auch eine Störungsüberwachung netzübergreifend von einer Zentrale durchzuführen.
Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet. Diese Ausführungen dienen dazu, den unterschiedlichen Bedarfsfällen Rechnung zu tragen und entsprechende Überprüfungen durchzuführen0 In der Zeichnung ist das Prinzip der Anordnung mit einem Ausfuhrungsbeispiel schematisch dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 ein zu überwachendes Netzwerk, Figo 2 ein Blockschaltbild eines Leitungsabschnittes mit Zentraleinheit und einer Endstelle0 Die dargestellte Anordnung besteht aus einem verzweigten Leitungsnetz mit einzelnen Leitungsabschnitten 1. An einem Leitungsabschnitt 1 ist eine Zentraleinheit 2 mit einer Stromversorgung 3 angeschlossen und besitzt die erforderlichen Anzeigeelemente als Ein-/ Ausgabeeinheit 4, eine Steuerlogik 5 sowie eine Empfang-/ Sendeelektronik 6o Die einzelnen Leitungsabschnitte 1 weisen als Meßstelle einen oder mehrere Geber 7 zur Aufnahme von Betriebszuständen bzw. Zustandsänderungen auf. In diesem Fall sind an allen Leitungsknotenpunkten und Leitungsendpunkten Endstellen 8 angeordnet? wobei Jede Endstelle 7 einen bestimmten Leitungsabschnitt 1 mit den vorhandenen Gebern 7 zugeordnet ist. In dieser Ausbildung besitzt Jede Endstelle 8 eine Empfangs=/ Sendeelektro nik 9, einen Energiespeicher 10 und eine Steuerelektronik 11e Das Zentralgerät 2 wird wahlweise vom Netz oder von einer eingebauten Batterie als Stromversorgung 3 mit der notwendigen Spannung versorgt ueber die Ein-/ Ausgabeeinheit 4 werden mittels eines Tastenfeldes die Daten über die Anzahl und Rufnummern der End stellen 8 im zu überwachenden System eingegeben. Entsprechende Anzeigeelemente und ein Drucker in der Ein-/ Ausgabeeinheit 4 quittieren die Eingabe und erstellen ein Protokell sowohl über die Eingabe(n) als auch über aufgenommene Störungen im System während des uberwachungszeitraumsO Die Eingabe informationen werden in der Steuerlogik 5 mittels eines Mikrocomputers gespeichert, der über einen Rufimpulsgeber der Empfangs-/ Sendeelektronik 6 die Endstellen 8 einerseits mit einer dort im Kondensator zwischengespeicherter Betriebsspannung als Energiespeicher 10 versorgt, andererseits entsprechend den ihm eingegebenen Daten ein Rückineldesignal über die Empfangs-/ Sendeelektronik 9 und der Steuerelektronik 11 von den Endstellen 8 abfragt.
Die Rückmeldesignale werden über einen Komparator der Empfangs-/ Sendeelektronik 6 dem Mikrocomputer der Steuerlogik 5 zugefuhrt9 der daraufhin auf den Anzeigeelementen und auf dem Drucker als Ein-/ Ausgabeeinheit 4 ausgibt, ob und von welchen Endstellen keine Rückmeldung erfolgte, Dieses wird als Zeichen dafür gewertet, daß einer oder mehrere Geber 7 angesprochen haben bzw. daß der Leitungsabschnitt 1 zwischen Zentraleinheit 2 und Endstelle 8 unterbrochen ist.
Die Endstelle 8 nimmt hierbei den ersten Rufimpuls in einem Kondensator als Energiespeicher 10 auf, so daß sie für die anschließenden Funktionen aus dem Kondensator mit der notwendigen Betriebsspannung versorgt wird.
Gleichzeitig gelangt der erste Rufimpuls über einen Schmitt-Trigger der Empfangs-/ Sendeelektronik an einen Zähler und setzt ihn auf einen programmierten Wert, der eine individuelle Adresse der Endstelle 8 darstellt.
Alle folgenden Rufimpulse werden über den Schmitt-Trigger dem Zahler zugefUhrt und lassen diesen rückwärts zählend Ist die Anzahl der rückwärts gezählten Rufimpulse gleich dem Wert9 auf den der Zähler vom ersten Rufsignal programmiert wurde, wird er vom letzten Rufsignal auf 0 gesetzt, Wenn der Zähler bei O angelangt istf aktiviert er einen Impulserzeuger, der daraufhin das Rückmeldesignal über die Leitung zur Zentraleinheit 2 sendet, Hierbei ist es selbstverständlich erforderlich, daß sich die Rufimpulse bzw. =signale von den Rückmeldesignalen signifikant unterscheiden, beispielsweise durch entgegengesetzte Polarität.
Solange die Leitungsabschnitte 1 intakt sind und die Geber 7 nicht angesprochen haben, wird der Qnrufw und Rückmeldevorgang in regelmäßigem Rythmus wiederholt und der Mikrocomputer signalisiert auf in Anzeigeelementen der Zentraleinheit 2, daß keine Störung vorliegt.
Wenn ein Leitungsabschnitt 1 zwischen Zentraleinheit 2 und Endstelle 8 unterbrochen ist, oder wenn ein oder mehrere Geber 7 in den Leitungsabschnitten 1 ansprechen, welches in diesem Fall einen Kurzschluß zwischen den Adern bedeutet, ist die Ubertragung von Ruf und Rückmeldesignal nicht mehr möglich. Das Ausbleiben des Rückmeldesignals wird vom Mikrocomputer der Zentraleinheizt 2 als Störung in dem zu überwachenden Leitungsabschnitt 1 erkannt. Daraufhin wird auf den Anzeigeelementen und am Drucker eine Störung signalisiert und die individuelle Adresse der nicht rückgemeldeten Endstelle 8 ausgegeben0 Selbstverständlich kann zur ausreichenden Stromversorgung jede Endstelle 8 eine eigene Stromversorgung auf weisen, um die Versorgung auch bei größeren Uberwachungsu systemen mit einer Vielzahl von Endstellen 8 zu gewähr= leisten.
Ferner ist es zweckmäßig die Endstellen 8 mit Bauele menten zu bestücken, die eine geringe Leistungsaufnahme besitzen.

Claims

Patentansprüche erwachungseinrichtung für elektrische Leitungen mit Gebern zur Anzeige von Betriebszuständen bzw. Zustandsänderungen, die in einzelne Leitungszweige bzw.

Leitungsabschnitte unterteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Zentraleinheit (2) mit der Leitung verbunden ist und an Leitungsknotenpunkten und/oder Leitungsendpunkten eine Endstelle (8) angeordnet ist, wobei jede Endstelle (8) von der Zentraleinheit (2) mit einem Rufsignal ansteuerbar ist sowie ein der Endstelle (8) zugeordnetes Rückmeldesignal als Signal für die Leitungseigenüberwachung an die Zentraleinheit (2) gegeben wird und zusätzlich jede Endstelle (8) für ihren Leitungszweig bzw. Leitungsabschnitt (1) in Abhängigkeit der zugeordneten Geber (7) als Meßstelle ein Signal zur Zentraleinheit (2) gibt.
2. Uberwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rufsignale der Zentraleinheit (2) über in den Endstellen (8) angeordnete Zeitglieder zeitlich gestaffelte Rückmeldesignale in die Zentraleinheit (2) geben, die durch eine Zeitmeßeinrichtung in der Zentraleinheit (2) den einzelnen Endstellen (8) zuordbar ist.
3. Uberwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rufsignale der Zentraleinheit (2) aus einer Impulsfolge bestehen und die Impulsanzahl mindestens der der Anzahl der. Endstellen (8) entspricht, wobei die Endstellen (8) jeweils einen mitlaufenden Zähler aufweisen, dessen Stand fortlaufend mit dem Rufsignal der Endstellen (8) verglichen wird und bei Übereinstimmung ein zugeordnetes Rückmeldesignal in der Zentraleinheit (2) empfangen wird.
4. Uberwachungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet9 daß durch die Geber (7) das Rufsignal der Zentraleinheit (2) bzw. das RUckmeldesignal der Endstelle (8) modulierbar und in der Zentraleinheit (2) als zugeordnetes Anzeigesignal registrierbar ist.
5. Uberwachungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet9 daß jede Endstelle (8) eine Prüfeinrichtung, beispielsweise zur Isolations-, Durchgangsprüfung oder dergl. 9 für einen zugeordneten Leitungszweig bzw. Leitungsabschnitt (1) aufweist und als Signal mit dem Rückmeldesignal auf der Zentraleinheit (2) aufläuft.
6. Uberwachungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstelle (8) eine vom Rufsignal herrührende zwischengespeicherte Energie als Versorgung aufweist.
7. Uberwachungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstellen (8) Verstärker für Ruf- und/oder Rückmeldesignale aufweisen.
8. Uberwachungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitelwert der verwendeten Impulse für die Signale größer als die verwendete Versorgungsspannung bemessen ist.
9. Uberwachungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstellen (8) Anschluß elemente zur Kopplung eines Fehlerortungsgerätes aufweisen.