DE3706380C2 - Vorrichtung und Verfahren zur Prüfung der Adern eines Busses von nach dem ISDN-System arbeitenden fernmeldetechnischen Hausinstallationen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung der Adern eines Busses von nach dem ISDN-System arbeitenden fernmeldetechnischen Hausinstallationen auf funktions- und sicherheitswesentliche Merkmale, wie Fremdspannung, Adernableitwiderstand, Adernunterbrechung, Adernvertauschung, Wert der Abschlußwiderstände und Wert der Phantomspeisung, wobei eine Anzahl von Telekommunikations-Anschluß-Einheiten in eine Reihe geschaltet angeordnet und durch den Adernbus verbunden sind, sowie ein Verfahren zur Prüfung von fernmeldetechnischen Hausinstallationen mittels der Vorrichtung.

Die Deutsche Bundespost ist dabei, ein diensteintegrierendes digitales Fernmeldenetz einzuführen, kurz ISDN genannt, wozu Einzelheiten auf den Unterrichtsblättern der Deutschen Bundespost, Jahrgang 39/1986, Nr. 9, Seite 370 bis 391, ausgeführt sind.

Die Einführung des ISDN bedingt nicht nur Anpassungen in der Vermittlungstechnik und auf dem Endgeräte­ sektor, sondern auch in der Installation. Der Anwender, insbesondere die Bundespost, ist bestrebt, vorhandene Installationen für ISDN zu benutzen, jedoch müssen die Anforderungen gemäß Richtlinie FDZ 386TR2 erfüllt sein. Eine präzise Prüfung der Kabelverlegung soll dabei nachweisen, ob die bestehende Installation ausreicht oder eine Erweiterung oder Neuverlegung notwendig ist.

Aus der DE 34 11 110 A1 ist eine Einrichtung zum Prüfen von Leitungen von Fernmeldekabeln mit Anschaltung über einen Meßadapter bekannt, bei dem Meßeinrichtungen über ein Auschaltefeld an die zu überprüfenden Meßpunkte angeschaltet wird.

In der DE-OS 16 16 103 ist ein Verfahren zum selbsttätigen Messen der Ader- und Isolationswiderstände und/oder zum Ermitteln von Adernvertauschungen verlegter vielpaariger Kabel, wie zum Beispiel Fernsprechortskabel, beschrieben.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 bezeichneten Art zu schaffen, mittels derer auf einfache Art und Weise eine Prüfung auf Funktionsfähigkeit im Sinne des ISDN-Systems möglich ist, und ein Verfahren zur Prüfung von fernmeldetechnischen Hausinstallationen mittels der Vorrichtung anzugeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Vorrichtung aus einem Installationsprüfgerät IPG und einem Markierspannungsgeber MSG besteht und beide je einen TAE-Anschlußstecker TAES aufweisen, wobei im MSG eine Gleichspannungsquelle angeordnet ist, mittels derer jeder Pol des zugehörigen TAES mit einer bestimmten, gegenüber den anderen Polen unterschiedlichen Prüfspannung gespeist ist, wobei ferner im IPG eine Meßschaltung und Anschaltung und ein damit elektrisch verbundener Analog-Digital-Wandler, ein damit elektrisch verbundener Kleincomputer angeordnet ist, zu dessen Programmsteuerung Steuertasten und ein Programmschalter angeordnet ist, wobei dieser Kleincomputer mit einer LCD- Anzeige elektrisch verbunden ist, die den je­ weiligen Prüfstatus optisch anzeigt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die im Anspruch 14 angegebenen Merkmale gekennzeichnet.

Weitere, vorteilhafte Merkmale sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Das Installationsprüfgerät ist für die Prüfung bestehender Installationen geeignet sowie auch für die Prüfungen von Neuverlegungen, Ver­ änderungen oder Entstörungen.

Das Installationsprüfgerät ist für den Installateur konzipiert und weist folgende Leistungsmerkmale auf:
Die Prüfung der Installation kann durch eine Einzelperson ausgeführt werden. Die Prüfung wird unterstützt durch eine Bedienerführung.
Es sind unterschiedliche Tests einstellbar.
Es ist eine übersichtliche Testwahl durch einen entsprechenden Programmschalter möglich. Der Betrieb erfolgt unabhängig von Fremdspannungs­ quellen allein durch Batteriebetrieb.
Das LCD-Display zur Anzeige der Programmstationen ist vorzugsweise zweizeilig und sechzehnstellig. Es ist ein halbautomatischer Testablauf oder auch eine Einzelschrittanzeige der Testergebnisse wählbar. Es erfolgt ein automatischer Eigentest des Gerätes. Es erfolgt eine Fremdspannungsprüfung vor jedem Test. Das Testprogramm ist mikroprozessor­ gesteuert. Durch Anpassung der Software und Austausch der Anschlußschnur ist ein universeller Einsatzbereich möglich. Es wird ein raumsparender Aufbau durch SMD-Technik erreicht.

Zur Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungsfiguren verwiesen. In

Fig. 1 und Fig. 2 ist das Installationsprüf­ gerät in Vorderansicht und Rückansicht gezeigt. In

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild des Installations­ prüfgerätes dargestellt.

Das Installationsprüfgerät ist in einem flachen quadratischen Kunststoffgehäuse 1 untergebracht, welches aus zwei Schalenhälften 2, 3 besteht, die miteinander verbunden sind. Die Schalenhälfte 2 umfaßt die Stirnfläche, also die Vorderseite des Gerätes, wohingegen die Schalenhälfte 3 die Bodenfläche mit Aufstands­ füßen 4 umfaßt. Die in der Gebrauchsstellung obere Schalenhälfte 2 hat auf dem linken Drittel Noppen 5, die die Griffigkeit des Gerätes verbessern. In dem Feld, das von den Noppenstreifen 5 aufge­ spannt wird, sind in der Zeichnung oben zwei Tasten 6, 7 integriert, die gut mit der das Gerät haltenden linken Hand bedient werden können. Rechts von den Tasten 6, 7 ist ein Display 8 angeordnet, welches von der das Gerät haltenden linken Hand nicht verdeckt ist. An der rechten Randkante des Gerätes ist unterhalb des Displays 8 ein mit der rechten Hand bedien­ barer Programmschalter 9, der als Schiebeschalter ausgebildet ist, angeordnet.

Die einzelnen Schaltstufen des Programm­ schalters 9 sind durch Markierungen und Rastmittel merkbar und sichtbar angeordnet. Über dem Programm­ schalter wird das jeweilige Prüfprogramm aufgerufen.

Auf der Unterseite des Installationsprüfgerätes 1 ist ein Batteriefach 10 angeordnet, welches mit einem bündig in der Bodenfläche 3 liegenden Deckel abgedeckt ist. Desweiteren befindet sich auch in der Boden­ fläche 3 eine mit Noppen 5 versehene Griff­ fläche. Diese steht der oberseitigen Noppenfläche 5 gegenüber. Desweiteren befinden sich in der Rückseite zwei Buchsen 11 bzw. 12, die den Gerätestecker des Installationsprüfgerätes und einen am Markierspannungsgeber befindlichen Stecker aufnehmen, wenn ein Eigentest durchgeführt werden soll. Der Markierspannungsgeber 13 besitzt ein eigenes Gehäuse, welches ebenfalls aus zwei Schalenhälften besteht und einen angeformten Stecker aufweist. Es nimmt eine elektrische Leiterplatte mit den entsprechenden Bauelementen sowie eine Batterie auf.

Der Markierspannungsgeber 13 ist in eine ent­ sprechende Ausnehmung in der Seitenwandung und im Boden des Gehäuses 1 flächenbündig ein­ schiebbar und in dieser Position mindestens reibschlüssig gehalten. Zur Benutzung des Gerätes in der später noch beschriebenen Art und Weise wird der Markierspannungsgeber 13 von dem Installationsprüfgerätekörper 1 gelöst.

Bei Durchführung des Eigentests, dessen Funktion später noch beschrieben wird, wird der nicht gezeigte Stecker des Markierspannungsgebers 13 mit der Buchse 12 des Gerätes 1 gekoppelt, wobei dann der Markierspannungsgeber 13 gleich­ zeitig als Stütze für das Installationsprüf­ gerät 1 dient, um dieses beispielsweise als Tischgerät aufstellen zu können.

In der unteren Schalenhälfte 3 des Installations­ prüfgerätes 1 sind Leiterplatten befestigt, auf denen neben den elektrischen Bauelementen, die in Fig. 3 prinzipiell dargestellt sind, auch die Tasten 6, 7 und das Display 8 angeordnet sind.

Die Anschlußschnur 14 des Installationsprüf­ gerätes 1 ist an der oberen Schmalseite aus dem Gerät herausgeführt, um beim Ablesen der Testergebnisse nicht zu hindern. Der angeschlossene Stecker ist mit einem Schalter versehen, der das Gerät 1 beim Einstecken des Steckers in eine entsprechende Steckbuchse einschaltet. Neben dem Schnurauslaß befindet sich am Geräte­ körper noch eine Buchse für den Erdanschluß, die bei 15 angedeutet ist.

Das Installationsprüfgerät weist als wesentliche Bausteine einen Kleincomputer (CPU) 16 auf, der einerseits mit der LCD-Anzeige in Form des Displays 8 verbunden ist und andererseits über einen Analog-Digital-Wandler 17 mit einer Meßschaltung und Anschaltung 18 über einen Telekommunikations-Anschluß-Einheitsstecker (19) verbunden ist und über diesen mit der zu überprüfenden Schaltungsanordnung verbindbar ist. Die Meßschaltung und Anschaltung weist zusätzlich einen Erdanschluß 20 auf. Der Klein­ computer 16 speichert unterschiedliche Programme, die durch Betätigung des Programmschalters 9 auf­ gerufen werden können. Die Tastschalter 6, 7 dienen der Programmführung. Die Stromversorgung 21 ist batteriegespeist und dient zur Versorgung des Installationsprüfgerätes.

Die Funktion des Gerätes ist folgende:

Das Installationsprüfgerät 1 führt mikroprozessor­ betriebene Messungen an den einzelnen Adern der Hausinstallation durch. Wesentlich dabei ist der Markierspannungsgeber 13, der die Adern am Anfang einer Installation mit definierten Gleichspannungspotentialen markiert. Diese Gleichspannungspotentiale werden von dem IPG an verschiedenen anderen Stellen der Verkabelung abgefragt und mit den Sollwerten verglichen, so daß Unterbrechungen und Vertauschungen jeder­ zeit erkannt und angezeigt werden. Im einzelnen werden folgende Merkmale geprüft:

Fremdspannung, Aderableitwiderstand, Adern­ unterbrechung, Adernvertauschung, Wert der Abschlußwiderstände und Wert der Phantomspeisung.

Sowohl das IPG als auch der MSG arbeiten batterie­ betrieben, wobei jeweils in den Anschlußsteckern der beiden Geräte Miniaturschalter angeordnet sind, die die Geräte nur in gestecktem Zustand anschalten. Damit wird der Energieverbrauch gering gehalten und nur dann Energie abgenommen, wenn die Vorrichtung tatsächlich im Einsatz ist. Bei Inbetriebnahme des IPG führt dieses zunächst selbständig einen Eigentest durch, wobei programmgesteuert festgestellt wird, ob die Batteriestromversorgung in Ordnung ist und zwar sowohl hinsichtlich des MSG als auch des IPG und ob eine Unterbrechung oder Vertauschung von Adern innerhalb dieser Geräte vorliegt.

Danach erfolgt eine Prüfung des Adernbusses ohne Markierspannungsgeber lediglich mit dem Installationsprüfgerät, wobei diese Prüfung den Sinn hat, festzustellen, ob

• 1. Erdbezug vorhanden ist und
• 2. Fremdspannung an einer oder mehreren Adern des Adernbusses liegt.

Der Fremdspannungstest ist notwendig und erforder­ lich, um den Benutzer vor nicht zulässigen Spannungen zu warnen. Diese Prüfung wird vor jedem neuen Test automatisch ausgeführt, wobei sich keine weiteren Prüfungen durchführen lassen, bevor der Fehler behoben wurde.

Vor Prüfbeginn wird, falls gewünscht, die Einzel­ schrittanzeige programmiert. Ferner muß auch die Adernzahl des Busses eingegeben werden, um exakte Testergebnisse zu erhalten. Zur Ermittlung der Werte von elektrischen Größen gegen Erde gemessen, muß eine Verbindung zwischen der Erdbuchse 15 und einem Erdpotential in der Nähe der Hausinstallation hergestellt werden.

Bei der Benutzung erfolgt eine Bedienerführung über das zweizeilige Display 8, welches die Handhabung des Installationsprüfgerätes erleichtert. Mit den Tasten 6, 7 "Ja" "→" sowie mit dem Schiebeschalter (Programmschalter 9) wird das Installationsprüfgerät aktiviert.

Nachdem der Gerätestecker eingesteckt wurde, findet zunächst eine Zustandsabfrage statt. Dabei wird gespeichert, ob eine Einzelschritt­ anzeige gewünscht ist und wieviel Adern der Bus besitzt.
Erst anschließend wird die Abfrage des Schiebe­ schalters vorgenommen. Hat der Benutzer die Einzelschrittanzeige gewählt, so werden nicht nur die negativen, sondern auch die positiven Ergebnisse der einzelnen Testschritte angezeigt. Sie müssen mit der Taste "→" betätigt werden. Bei negativen Ergebnissen müssen zunächst die Fehler beseitigt werden, bevor die Prüfung fortgesetzt wird.
Sind alle Einzelschritte eines Tests abgelaufen, wird - auch ohne Einzelschrittanzeige - der positive Ablauf durch eine Anzeige bestätigt. Danach kann das nächste Testprogramm gewählt werden.

Als erstes Testprogramm sollte der IPG/MSG- Test gewählt werden, um sicherzustellen, daß beide Geräte fehlerfrei arbeiten. Dazu müssen der Markierspannungsgeber und der Stecker des Installationsprüfgerätes an den rückwärtigen Buchsen 11, 12 gesteckt sein.

Für den ersten Test in der Installation werden das NT (Network Termination) und die Abschluß­ widerstände (TR) vom Bus getrennt und das IPG an die erste Anschlußdose (TAE) gesteckt. Ist der Test dort ohne Fehler abgelaufen bzw. der Fehler beseitigt, wird der Markierspannungsgeber 13 an die erste TAE und das IPG in die nächste TAE der Hausinstallation gesteckt.
Sämtliche TAE einer Installation sind nach Fig. 4 in Reihe geschaltet, so daß die Tests Dose für Dose durchgeführt werden können. Nach Test der letzten TAE werden die Abschlußwiderstände wieder eingesetzt und auf ihren Wert geprüft. Zum Schluß wird das NT wieder angeschlossen und mit dem IPG die Speisespannung gemessen.

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer Hausinstallation, beispielsweise für einen So-Bus dargestellt. Mit NAG ist ein Netzanschlußgerät bezeichnet, während mit ZE_Y Zusatzeinrichtungen an der Y-Schnittstelle bezeichnet sind. Bei jeder TAE sind die zur Verfügung stehenden Adern in Ziffern bezeichnet. Je nach Funktion sind acht oder zwölf Adern vorgesehen. Vier Adern dienen der Network-Termination, zwei Adern stehen dem Netzanschlußgerät zur Verfügung, zwei weitere Adern sind für evtl. späteren Bedarf freigehalten und weitere vier Adern stehen für die Y-Schnittstelle zur Verfügung. In Fig. 5a und 5b ist das Ablaufschema eines Testvorganges dargestellt.

Nach Einstecken der Steckverbindung erfolgt zunächst die Abfrage, ob Einzelschrittabfrage erwünscht ist. Gegebenenfalls wird dies abgespeichert und die entsprechende Einzel-Schrittfolge später beibehalten. Des weiteren erfolgt die Abfrage, wieviel Adern der Bus hat. Erst daran anschließend erfolgt die Schalterabfrage, also die Stellung des Programmschalters 9. Mittels des Programm­ schalters 9 wird das entsprechende Programm gewählt.

In Fig. 6 sind die möglichen Anzeigetexte mit laufender Numerierung dargestellt.

In Fig. 7 ist der Eigentest von IPG und MSG schematisch dargestellt.

In Fig. 8 ist der Bustest allein mit dem IPG ohne MSG schematisch gezeigt.

In Fig. 9 ist der Bustest mit MSG schematisch dargestellt.

In Fig. 10 ist der Bustest mit eingeschaltetem Abschlußwiderstand gezeigt und in Fig. 11 ist die Messung der Speisespannung nach Abschluß des Testprogrammes schematisch gezeigt.

Claims (14)

1. Vorrichtung zur Prüfung der Adern eines Busses von nach dem ISDN-Verfahren arbeitenden fernmelde­ technischen Hausinstallationen auf funktions- und sicherheitswesentliche Merkmale, wie Fremdspannung, Adernableitwiderstand, Adernunterbrechung, Adernvertauschung, Wert der Abschlußwiderstände und Wert der Phantomspeisung, wobei eine Anzahl von Telekommunikations-Anschluß-Einheiten (TAE) in eine Reihe geschaltet angeordnet und durch den Adernbus verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einem Installationsprüfgerät IPG (1) und einem Markierspannungsgeber (13) MSG besteht und beide je einen TAE-Anschlußstecker TAES aufweisen, wobei im MSG eine Gleichspannungsquelle angeordnet ist, mittels derer jeder Pol des zugehörigen TAES mit einer bestimmten, gegenüber den anderen Polen unterschiedlichen Prüfspannung gespeist ist, wobei ferner im IPG eine Meßschaltung und Anschaltung (18) und ein damit elektrisch verbundener Analog-Digital-Wandler (17), ein damit elektrisch verbundener Kleincomputer (16) angeordnet ist, zu dessen Programmsteuerung Steuertasten (6, 7) und ein Programmschalter (9) angeordnet ist, wobei dieser Kleincomputer (16) mit einer LCD-Anzeige (8) elektrisch verbunden ist, die den jeweiligen Prüfstatus optisch anzeigt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Makierspannungsgeber MSG (13) und das Installationsprüfgerät IPG (1) batteriegespeist ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Gehäuse des Markierspannungsgebers MSG (13) und des Installationsprüfgerätes IPG (1) eine Batteriekammer angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die TAE-Anschlußstecker TAES von dem Markierspannungsgeber MSG (13) und des Installationsprüfgerätes IPG (1) jeweils einen Miniaturschalter aufweisen, die bei gesteckter Verbindung den jeweiligen Stromkreis schließen, bei nicht gesteckten TAES den Stromkreis öffnen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Installationsprüfgerät IPG (1) ein flaches quaderförmiges Gehäuse aufweist, welches aus zwei Schalenhälften (2, 3) besteht, deren eine die Stirnfläche und deren andere die Boden­ fläche umfaßt, daß die Stirnfläche parallel zu einer Seitenrandkante noppenartige Erhebungen (5) und nahe eines Eckbereiches die beiden Steuertasten (6, 7) aufweist, daß ferner räumlich neben den Steuertasten (6, 7) parallel zur benach­ barten Randkante die LCD-Anzeige (8) in Form eines Displays angeordnet ist und schließlich räumlich unterhalb des Displays auf der Stirn­ fläche der Programmschalter (9) in Form eines Schiebeschalters angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Bodenfläche des Gehäuses das Batteriefach (10) mit lösbarem Deckel ange­ ordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem mit Noppen (5) versehenen Teilbereich der Stirnfläche ein ebenfalls mit Noppen (5) versehener Teilbereich der Bodenfläche gegenüber angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bodenfläche Buchsen (11, 12) für den Gerätestecker des Installationsprüfgerätes IPG (1) und den Stecker des Markierspannungsgebers MSG (13) für den Eigentest angebracht sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der unteren Schalenhälfte (3) des Gehäuses Leiterplatten befestigt sind, auf welchen die elektrischen Bauteile (16-18), die Schalter (6, 7, 9) und das Display (8) gehaltert sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Schmalseite des Gehäuses der Kabelauslaß des Anschlußkabels (14) und eine Erdanschlußbuchse (15) angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Markierspannungsgeber MSG (13) ein aus zwei Schalenhälften zusammengesetztes Gehäuse mit angeformtem Stecker aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Gehäuse des Markierspannungsgebers MSG (13) eine Leiterplatte mit den elektrischen Bauelementen sowie eine Batteriekammer mit lösbarem Deckel angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schmalseite und die Bodenfläche des Installationsprüfgerätes IPG (1) einen Einschub aufweist, in welchen der Markierspannungsgeber MSG (13) flächenbündig einschiebbar ist.

14. Verfahren zur Prüfung von fernmeldetechnischen Hausinstallationen mittels der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Netzanschluß NT (Network Termination) und die Abschlußwiderstände (TR) vom Adernbus getrennt und der Markierspannungsgeber MSG an die erste Telekommunikations-Anschluß-Einheit TAE der Serien­ anordnung angeschlossen wird, das Installationsprüfgerät IPG an die folgende TAE angeschlossen wird und das Test­ programm abgerufen wird, nachfolgend das IPG an jede folgende TAE der Reihe nach angeschlossen wird und das Testprogramm abgerufen wird und daß nach Abschluß des letzten Testprogrammes die Abschlußwiderstände (TR) wieder in die Installation eingesetzt und auf ihren Meßwert geprüft werden, und schließlich das NT wieder angeschlossen wird und mit dem IPG die anliegende Speisespannung des fernmeldetechnischen Netzes gemessen wird.