DE4016162A1 - Verfahren zur zentralen ueberwachung der funktion von parallelgesteuerten lampen - Google Patents

Verfahren zur zentralen ueberwachung der funktion von parallelgesteuerten lampen

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur zentra­ len Überwachung der Funktion von parallelgeschalteten Lampen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solches Verfahren wird in einem marktgängigen Pro­ dukt mit der Bezeichnung "CEWA-Guard" angewendet. Das CEWA-Guard-System wird hauptsächlich eingesetzt zur au­ tomatischen Überwachung von Lampen in Notbeleuchtungsan­ lagen. Das bekannte System enthält eine zentrale Überwa­ chungseinheit und bis zu zwölf Überwachungsschaltungen, wovon je eine Überwachungsschaltung einer zu überwachen­ den Lampe zugeordnet ist. Üblicherweise ist jeweils eine Überwachungsschaltung und eine Lampe in einer Leuchte angeordnet. Die zentrale Überwachungseinheit ist mit den Leuchten durch zwei Energieversorungsleitungen und eine Datenleitung verbunden, wobei als Rückleiter zur Daten­ übertragung eine der beiden Energieversorgungsleitungen benutzt wird.
In den Leuchten ist eine Abfrageschaltung enthalten, welche eine Funktionsprüfung durchführt und bei intakter Lampe ein Gut-Signal bildet. Die Übertragung dieser In­ formation zu der zentralen Überwachungseinheit erfolgt durch zyklische Abfrage. Dazu werden Lampen-Adressen benutzt, welche aus einer je Lampe unterschiedlichen Anzahl von Impulsen besteht. In den Leuchten werden Zäh­ ler benutzt und ein Vergleicher zum Vergleich des Zäh­ lerstandes mit einer eingestellten Adresse. Die zentrale Überwachungseinheit beginnt einen Abfragezyklus durch Aufschalten einer 12V-Gleichspannung auf die Datenlei­ tung, wodurch sämtliche Zähler in den Leuchten auf Null gesetzt werden. Anschließend werden durch periodisches Unterbrechen der Spannung Impulse gesendet, welche von den Zählern gezählt werden. Wenn ein mit der eingestell­ ten Adresse übereinstimmender Zählerstand erreicht ist, wird von der Überwachungsschaltung in der entsprechenden Leuchte das Gut-Signal gemeldet. Dies geschieht dadurch, daß durch Zuschalten einer Belastung zur Datenleitung ein deutlich erhöhter Strom in der Datenleitung verur­ sacht wird. Die zentrale Überwachungseinheit detektiert diesen erhöhten Strom und interpretiert ihn als Meldung einer ordnungsgemäßen Lampenfunktion.
Das an sich zufriedenstellend arbeitende bekannte System hat den Nachteil, daß drei Leitungen für den Anschluß der Leuchten benötigt werden, wodurch Installationsfeh­ ler möglich sind.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun­ de, ein verbessertes Verfahren zur zentralen Überwachung der Funktion von parallelgeschalteten Lampen anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur zentralen Überwachung der Funktion von über Energieversorungslei­ tungen parallelgeschalteten Lampen gelöst, wobei jeder Lampe eine Abfrageschaltung zur Feststellung der Lampen­ funktion und eine codierte Adresse zugeordnet ist, und wobei eine zentrale Überwachungseinheit unter Benutzung der Adressen eine Abfrage der Lampenfunktion veranlaßt, und wobei in die Energieversorgungsleitungen ein hoch­ frequentes Trägersignal eingespeist wird, welchem nach­ einander die codierten Adressen mit Hilfe von tonfre­ quenten Impulsen aufmoduliert werden und von der dadurch ausgewählten Abfrageschaltung jeweils eine Meldung einer ordnungsgemäßen Lampenfunktion durch Erhöhung des Trä­ gersignalstromes veranlaßt wird, wobei die Stromerhöhung in der zentralen Überwachungseinheit erfaßt und mit der Adresse verknüpft wird und der Lampenzustand gemeldet oder angezeigt wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß nur zwei Leitungen zum Anschluß der Leuchten, nämlich die üblichen Energieversorgungsleitungen erforderlich sind. Anschlußfehler sind dadurch ausgeschlossen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher er­ läutert.
Die Zeichnung zeigt eine Anordnung von Leuchten 13, wel­ che in Parallelschaltung mit Hilfe von Anschlußleitungen 16, 17 an Leitungen L1, N1 zur Energieversorgung ange­ schlossen sind. Die Leuchten 13 enthalten entweder Glüh­ lampen 14 oder Leuchtstofflampen 20, wobei Leuchtstoff­ lampen 20 jeweils über ein elektronisches Vorschaltgerät 19 an die Leitungen L1, N1 angeschlossen sind.
In die Leitungen L1, N1 wird unter Zwischenschaltung einer zentralen Überwachungseinheit 10 mit Hilfe einer Umschalteinrichtung 32 entweder eine Gleichspannung aus einer Batterieanlage 12 oder eine Wechselspannung über mit L und n bezeichnete Netzanschlußklemmen 11 einge­ speist.
Die zentrale Überwachungseinheit 10 bildet zusammen mit Überwachungsschaltungen 18, welche in jeder Leuchte 13 angeordnet sind, eine Überwachungseinrichtung zur Über­ wachung der Funktion der Lampen 14, 20.
Die Überwachungseinrichtung 10, 18 führt in zyklischer Folge nacheinander eine Überprüfung der Lampen 14, 20, im Falle von Leuchtstofflampen 20 einschließlich des Vorschaltgerätes 19, durch. Den Leuchten sind zu diesem Zweck Adressen zugeordnet, die als Impulsfolge codiert von der zentralen Überwachungseinheit 10 zu den Überwa­ chungsschaltungen 18 in den Leuchten 13 übertragen wer­ den. Die Übertragung der Adressen erfolgt mit Hilfe von tonfrequenten Impulsen, welche einer trägerfrequenten Spannung überlagert werden. Die trägerfrequente Spannung wird mit einem Trägerfrequenzgenerator 21 erzeugt, der in der zentralen Überwachungseinheit 10 angeordnet ist. Die trägerfrequente Spannung wird als andauerndes Trä­ gersignal ohne zeitliche Unterbrechung in die Leitungen L1, N1 eingespeist.
Ein in der zentralen Überwachungseinheit 10 angeordneter Adresstimer 23 steuert die Folge der Lampenprüfungen. In einem ersten Zeitabschnitt erfolgt also eine Prüfung einer ersten Lampe 14, 20, in einem zweiten Abschnitt eine Prüfung einer zweiten Lampe 14, 20 usw. Im ersten Zeitabschnitt benutzt der Adresstimer 23 die gespeicherte Adresse der ersten Lampe 14, 20 und steuert mit Hilfe eines Modulators 22 eine Überlagerung der tonfrequenten Impulse auf dem Trägersignal, welche der ersten Adresse entsprechen.
Die Überwachungsschaltungen 10 in den Leuchten 13 ent­ halten jeweils einen Trägerfrequenzempfänger 27 mit De­ modulator, der empfangene Impulse an einen Adressenemp­ fänger 28 abgibt, der z. B. mit einem digitalen Zähler arbeiten kann. Soweit ein Zähler im Adressenempfänger 28 verwendet wird, muß für eine Rücksetzung des Zählers vor einem Zählvorgang gesorgt werden. Dies kann beispiels­ weise durch Sendung eines dem Trägersignal aufmodulier­ ten Rücksetzbefehls durch die zentrale Überwachungsein­ heit 10 am Beginn eines Abfragezyklusses geschehen. Wei­ terhin enthält die Überwachungsschaltung 10 einen Ver­ gleicher 31, der die mit Hilfe eines Codierschalters 26 an der Leuchte 13 in den Vergleicher 31 eingegebene und dort gespeicherte Adresse der jeweiligen Lampe 14, 20 enthält und einen Vergleich mit der im Adressenempfänger 28 vorliegenden Adresse durchführt. Bei Adressenüberein­ stimmung gibt der Vergleicher 31 ein Steuersignal an eine Abfrageschaltung 29 ab.
Die Abfrageschaltung 29 führt selbsttätig eine Prüfung der Lampenfunktion, gegebenenfalls einschließlich der Funktion des Vorschaltgerätes 19 durch und erzeugt bei funktionierender, d. h. brennender Lampe 14, 20, ein Be­ stätigungssignal, das sie mit dem Steuersignal aus dem Vergleicher 31 verknüpft. Wenn die richtige Adresse emp­ fangen wurde und die Lampe 14, 20 funktioniert, gibt die Abfrageschaltung 29 ein Befehlssignal an eine Bela­ stungsstufe 30.
Das Trägersignal wird nicht nur zur Übertragung von ton­ frequenten Adressenimpulsen benutzt, wie beschrieben, sondern auch für die Meldung des Zustandes der Lampe.
Dies geschieht durch kurzzeitige deutliche Erhöhung des trägerfrequenten Stromes auf den Leitungen L1, N1 mit Hilfe der Belastungsstufe 30. Die Belastungsstufe 30 kann beispielsweise aus einem über einen Halbleiter­ schalter zuschaltbaren Kondensator als Belastung beste­ hen, wobei der Halbleiterschalter vom Befehlssignal der Abfrageschaltung 29 angesteuert wird. Der Kondensator wird zweckmäßig so dimensioniert, daß nach seiner Zu­ schaltung der trägerfrequente Strom um ein Mehrfaches erhöht wird. Die niederfrequente Versorgungsspannung der Lampen wird durch den Scheinwiderstand des Kondensators praktisch nicht belastet.
Der zum Zweck der Rückmeldung der Lampenfunktionstüch­ tigkeit kurzzeitig erhöhte trägerfrequente Strom wird in der zentralen Überwachungseinheit 10 mit Hilfe eines Shunts 25 und einer Auswerteeinrichtung 24 detektiert. Die Auswerteeinrichtung 24 gibt ein Rückmeldesignal an den Adresstimer 23, der das Rückmeldesignal mit der Adresse verknüpft und eine Anzeigeeinrichtung 33 an­ steuert.
Die zentrale Überwachungseinheit 10 enthält eingangssei­ tig eine Filterschaltung 15, die als Trägerfrequenzsper­ re wirkt und verhindert, daß das Trägersignal in die einspeisende Spannungsquelle 11, 12 abfließen kann.
Das vorstehend anhand der Zeichnung erläuterte Verfahren kann auf verschiedene Weise variiert werden, beispiels­ weise hinsichtlich der Initiierung eines Funktionstests, der Art der Adressierung oder der Durchführung der Mel­ dung des Lampenzustandes.
Ein Funktionstest kann durch eine übergeordnete Steuer­ einheit initiiert werden oder durch eine zeitabhängige Steuerung in der zentralen Überwachungseinheit 10. Auch eine andauernde zyklische Überprüfung des Lampenzustan­ des ist möglich.
Zur Adressierung kann wie beim eingangs beschriebenen Stand der Technik einfach eine je Lampe unterschiedliche Anzahl von Impulsen benutzt werden, aber auch eine auf andere Weise codierte Adresse.
Die zur Rückmeldung des Lampenzustands vorgesehene Erhö­ hung des hochfrequenten Trägersignalstromes kann durch einen Saugkreis, also einen auf die Trägerfrequenz abge­ stimmten Serienresonanzkreis anstelle durch Zuschalten eines Kondensators bewirkt werden.
Anstelle des beschriebenen Verfahrens zur Rückmeldung des Lampenzustands durch Belastung der Trägersignalquel­ le kann auch die in Leuchten mit elektronischen Vor­ schaltgeräten für Leuchtstofflampen ohnehin vorhandene hohe Arbeitsfrequenz benutzt werden.
Der in der zentralen Überwachungseinheit 10 erfaßte Zu­ stand der parallelgeschalteten Lampen 14, 20 kann an der zentralen Überwachungseinheit 10 angezeigt werden oder auch zu einer übergeordneten Einrichtung gemeldet wer­ den.
Bezugszeichenliste
10 zentrale Überwachungseinheit
11 Netzanschlußklemmen
12 Batterieanlage
13 Leuchte
14 Glühlampe
15 Filterschaltung
16 und 17 Anschlußleitungen
18 Überwachungsschaltung
19 elektronisches Vorschaltgerät
20 Leuchtstofflampe
21 Trägerfrequenzgenerator
22 Modulator
23 Adresstimer
24 Auswerteeinrichtung
25 Shunt
26 Codierschalter
27 Trägerfrequenzempfänger
28 Adressenempfänger
29 Abfrageschaltung
30 Belastungsstufe
31 Vergleicher
32 Umschalteinrichtung
33 Anzeigeeinrichtung
L1, N1 Leitungen
L, N Netzanschlußklemmen 11

Claims (7)

1. Verfahren zur zentralen Überwachung der Funktion von über Energieversorgungsleitungen parallelgeschalte­ ten Lampen
  • - wobei jeder Lampe eine Abfrageschaltung zur Fest­ stellung der Lampenfunktion und eine codierte Adresse zugeordnet ist, und
  • - wobei eine zentrale Überwachungseinheit unter Be­ nutzung der Adressen eine Abfrage der Lampenfunkti­ on veranlaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß in die Energieversorgungs­ leitungen (L1, N1) ein hochfrequentes Trägersignal ein­ gespeist wird, welchem nacheinander die codierten Adres­ sen mit Hilfe von tonfrequenten Impulsen aufmoduliert werden und von der dadurch ausgewählten Abfrageschaltung (29) jeweils eine Meldung einer ordnungsgemäßen Lampen­ funktion durch Erhöhung des Trägersignalstromes veran­ laßt wird, wobei die Stromerhöhung in der zentralen Überwachungseinheit (10) erfaßt und mit der Adresse ver­ knüpft wird und der Lampenzustand gemeldet oder ange­ zeigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurchg gekennzeich­ net, daß die Erhöhung des Trägersignalstromes durch Zu­ schalten eines auf die Trägerfrequenz abgestimmten Saug­ kreises an die Energieversorgungsleitungen (L1, N1) be­ wirkt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Erhöhung des Trägersignalstromes durch Zu­ schalten eines Kondensators an die Energieversorgungs­ leitungen (L1, N1) bewirkt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch abgewandelt, daß zur Meldung einer ordnungsgemäßen Lampenfunktion anstelle eines erhöhten Trägersignalstromes ein hochfre­ quentes Spannungssignal benutzt wird, das in einem der als Leuchtstofflampe ausgeführten Lampen zugeordneten elektronischen Vorschaltgerät (19) erzeugt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die überwachten Lampen Glüh­ lampen oder Leuchtstofflampen sind.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines digitalen Zählers in einer den Lampen jeweils zugeordneten Überwa­ chungsschaltung (18) eine übertragene Adresse festge­ stellt wird.
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