DE69420458T2

DE69420458T2 - Leitungsfehlerüberwachungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69420458T2
Application number: DE69420458T
Authority: DE
Inventors: Kiyoaki Koyama
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 1993-05-25
Filing date: 1994-05-25
Publication date: 2000-01-27
Anticipated expiration: 2014-05-26
Also published as: EP0626743B1; DE69420458D1; US5631795A; EP0626743A2; EP0626743A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leitungsfehlerüberwachungsvorrichtung in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Eine derartige Leitungsfehlerüberwachungsvorrichtung ist in US-A-5097259 angegeben.
Weiterhin ist eine herkömmliche Leitungsfehlerüberwachungsvorrichtung, welche als Kurzschlußisolator bezeichnet wird, in der japanischen Patentveröffentlichung SHO. 63-19098 angegeben.
Bei einer derartigen Leitungsfehlerüberwachungsvorrichtung sind Leitungen auf einer Endseite in einer Schleife mit einem Empfänger verbunden, und es sind ein oder mehrere Kurschlußisolatoren in den Schleifenleitungen vorgesehen. Wenn ein Kurzschluß in den Leitungen auftritt, dann unterbrechen die zu beiden Seiten des Kurzschlußteils angeordneten Kurzschlußisolatoren die Kurzschlußseite. Dann wird Leistung zu den verbleibenden normalen Leitungen zugeführt, so daß die Überwachungsbedingung aufrechterhalten wird.
Wie in Fig. 15 gezeigt, welche ein erläuterndes Systemdiagramm der japanischen Patentveröffentlichung SHO. 63-19098 ist, umfaßt die Leitungsfehlerüberwachungsvorrichtung folgende Elemente. Ein Empfänger 301 enthält eine Leistungsquelle und eine Empfangsschaltung 301a. Ein Paar von Leistungs-/Signalleitungen 302a und 302b erstrecken sich vom Empfänger 301 von den Anschlüssen 311, 312. Die Leitungen werden in einer Schleife zum Empfänger 301 zurückgeführt. Zwischen den in einer Schleife mit dem Empfänger 301 verbundenen Leitungen 302a und 302b sind Endlasten 303 wie ein Relay, ein Sensor oder ähnliches parallel verbunden, und weiterhin sind Leitungsfehlerüberwachungseinrichtungen 304a und 304b in jeder Gruppe eingesetzt und verbunden, in welcher eine vorbestimmte Anzahl von Endlasten 303 vorgesehen sind. In Übereinstimmung mit dem Einsetzen und Verbinden der Leitungsfehlerüberwachungseinrichtungen sind die in einer Schleife verbundenen Leitungen 302a und 302b in die Abschnitte L1, L2 und L3 unterteilt. Weiterhin umfaßt der Empfänger 301 ein Paar von Leitungsfehlerüberwachungseinrichtungen 315a und 315b, welche jeweils Anschlüsse 309 und 310 auf der Leistungsquellenseite aufweisen, miteinander und mit einer Empfangsschaltung 301a verbunden sind und Anschlüsse 311 und 312 auf der Lastseite als Schleifenverbindungsanschlüsse zum Empfänger 301 aufweisen.
Weiterhin gibt die japanische Patentveröffentlichung SHO. 62-73400 eine Alarmvorrichtung an, in welcher ein Paar von Leitungen, welche eine Leistungsleitung und eine Leistungs- /Signalleitung sind, in eine Vielzahl von Abschnitten unterteilt sind, wobei in jedem Abschnitt eine Isolationsschaltung vorgesehen ist. Wenn ein Kurzschluß in einem Abschnitt auftritt, dann wird der Abschnitt durch die Isolationsschaltung isoliert, um ein Außerbetriebsetzen des Systems zu verhindern. Außerdem umfaßt die Isolationsschaltung ein Sperrelay mit einem in der Leitung eingesetzten Isolationskontakt. Weiterhin schlägt die Veröffentlichung eine Anzeigeeinrichtung vor, welche den Bewegungszustand des Sperrelays angibt.
Wie in Fig. 16 gezeigt, welche ein Blockdiagramm des Standes der Technik wie in der japanischen Patentveröffentlichung SHO 62-73400 angegeben zeigt, umfaßt die Alarmvorrichtung eine zentrale Überwachungseinrichtung RC, ein Paar von Leitungen, welche eine Leistungsleitung L und eine Leistungs-/Signalleitung C sind und sich von der zentralen Überwachungseinrichtung RC erstrecken, eine Vielzahl von Anschlüssen SN, welche zwischen den Leitungen L und C verbunden sind, eine Vielzahl von Isolationsschaltungen, welche zwischen die Leitungen L und C eingefügt sind, und eine Vielzahl von Isolationsschaltungen DX, welche zwischen dem Paar von Leitungen L und C eingefügt sind, um die Leitungen in eine Vielzahl von Zonen zu unterteilen. Das Paar von Leitungen L und C bildet eine durch die gestrichelten Linien angegebene Schleife.
Die derart aufgebaute Alarmvorrichtung stellt einen Kurzschluß der Leitungen wie folgt fest. Die Anschlüsse SN werden von der zentralen Überwachungseinrichtung RC über ein Paar von Leitungen L und C mit Leistung versorgt, so daß der Anschluß SN im Überwachungszustand ist. Der Anschluß SN sendet ein durch einen Feuersensor, Gassensor oder einen anderen Sensor festgestelltes Feststellungssignal oder ein auf einem derartigen Feststellungssignal basierendes Entscheidungssignal an die zentrale Überwachungseinrichtung RC. Die zentrale Überwachungseinrichtung führt auf der Basis des von dem Anschluß SN gesendeten Signals eine Fehlerentscheidung und, wenn erforderlich, eine Alarmanzeige durch.
Wenn irgendwo in den Leitungen L und C ein Kurzschluß auftritt, dann kann die Leistung nicht zu allen Anschlüssen SN zugeführt werden, so daß das gesamte System außer Betrieb gesetzt wird. Eine Isolationsschaltung, welche der kurzgeschlossenen Zone am nächsten ist, isoliert jedoch die kurzgeschlossene Zone. Dementsprechend hält das restliche System einschließlich von Anschlüssen SN einen normalen Überwachungszustand aufrecht.
Wenn in Übereinstimmung mit der in der japanischen Patentveröffentlichung SHO. 63-19098 angegebenen herkömmlichen Leitungsfehlerüberwachungsvorrichtung ein Kurzschluß auftritt, dann kann das Außerbetriebsetzen des gesamten Systems verhindert werden, wobei jedoch die Position, an welcher der Kurzschluß auftritt, nicht festgestellt werden kann. Deshalb besteht das Problem, daß eine Wiederherstellung arbeits- und zeitaufwendig ist.
Weiterhin kann die in der herkömmliche japanischen Patentveröffentlichung SHO. 62-73400 angegebene Alarmüberwachungsvorrichtung den Betrieb der Isolationsschaltung feststellen, wobei sie jedoch nicht bestimmen kann, auf welcher Seite der Isolationsschaltung die Leitung kurzgeschlossen ist.
Dementsprechend müssen bei der Wiederherstellung der kurzgeschlossenen Leitung die Spannungen an beiden Seiten der Isolationsschaltung gemessen werden, um die kurzgeschlossene Leitung zu spezifizieren. Deshalb ist die herkömmliche Alarmvorrichtung mit folgenden Problemen verbunden: Wenn ein Meßgerät mit einer Leitung in einem normalen Zutand verbunden wird, um die Leitungsspannung zu messen, dann tritt der Betriebsfehler des Geräts in der Messung auf und es können Störungen in der Leitung auftreten, welche ein Übertragungsproblem oder ein falsches Signal verursachen können. Wenn jedoch die Leistungsversorgung des Alarmsystems für das Inspizieren der Leitungen abgeschaltet wird, dann kann während der Inspektion kein Feuer oder ähnliches festgestellt werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leitungsfehlerüberwachungsvorrichtung anzugeben, welche einfach die Position spezifizieren kann, wo ein Kurzschluß auftritt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Eine Leitungsfehlerüberwachungsvorrichtung umfaßt: einen Empfänger zum Überwachen von Fehlern oder Ausfällen und zum Zuführen von Leistung aus einer Leistungsquelle, eine Vielzahl von Endgeräten, von denen jedes eine Selbstadresse aufweist, welche auf ein Aufrufsignal mit der darin angegebenen Selbstadresse antwortet, eine Vielzahl von Signalleitungen, welche sich von dem Empfänger erstrecken und in einer Schleife mit dem Empfänger verbunden sind, eine Anfangs-/Ende-Leitungsübermrachungseinrichtung, welche mit den Signalleitungen verbundene Anfangs- und Endanschlüsse umfaßt, eine Kurzschlußanzeigeeinrichtung, welche die Seite angibt, in welcher ein Kurzschluß in den Signalleitungen auftritt, und eine Vielzahl von Leitungsüberwachungseinrichtungen, welche in den Signalleitungen angeordnet sind, wobei wenigstens ein Endgerät zwischen zwei Leitungsüber wachungseinrichtungen mit einer Kurschlußanzeigeeinrichtung angeordnet ist, welche die Seite angibt, in welcher ein Kurzschluß in den Signalleitungen auftritt, wobei wenn die Signalleitungen normal sind, Leistung zu den Signalleitungen über den Anfangsanschluß der Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung zugeführt wird und die Leitungsüberwachungseinrichtungen in der Signalleitung sequentiell betrieben werden, um die Leistung zu einem Ende der Anfangs-/Endleitungsüberwachungseinrichtung zuzuführen, und wenn ein Fehler in den Signalleitungen auftritt, die Leistungsversorgung an einer Position vor der Leitungsfehlerposition abgeschaltet wird und die Leistung über den Endanschluß zugeführt wird, um die Leistungsversorgung an einer Position kurz vor der Leitungsfehlerposition zu stoppen.
Wenn in Übereinstimmung mit der Leitungsfehlerüberwachungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ein Kurzschluß auftritt, dann werden die Anfangs-/Ende-Überwachungseinrichtung, welche im Empfänger oder in der Nähe desselben angeordnet ist, und die in den Schleifenleitungen verbundenen Leitungsübewachungseinrichtungen geprüft. Eine in der Überwachungseinrichtung, welche den kurzgeschlossenen Teil trennt, vorgesehene Fehleranzeigelampe leuchtet auf, um anzugeben, welche Seite der Leitungen den Kurzschluß enthält. Dadurch kann die Kurzschlußzone einfach aus dem Leuchten der Fehleranzeigelampe spezifiziert werden, so daß eine schnelle Wiederaufnahme des Betriebs möglich ist. Weitere Entwicklungen der vorliegenden Erfindung werden in den Unteransprüchen beansprucht.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

In den beigefügten Zeichnungen:
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, welches den gesamten Aufbau einer Leitungsfehlerübenrwachungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 2 ist eine Ansicht, welche eine Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtung zeigt,
Fig. 3 ist eine Ansicht, welche eine Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung zeigt,
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, welches eine Ausführungsform der Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtung zeigt,
Fig. 5 ist ein Schaltungsdiagramm, welches ein spezifisches Beispiel der Ausführungsform von Fig. 4 zeigt,
Fig. 6 ist ein Signalwellenformdiagramm, welches den Leistungsversorgungsbetrieb im Leitungsnormalzustand in der Leitungsüberwachungseinrichtung von Fig. 4 zeigt,
Fig. 7 ist ein Signalwellenformdiagramm, welches den Leistungsversorgungsbetrieb im Leitungskurzschlußzustand in der Leitungsüberwachungseinrichtung von Fig. 4 zeigt,
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, welches eine Ausführungsform der Anfangs-/Ende- Leitungsüberwachungseinrichtung zeigt,
Fig. 9 ist ein Schaltungsdiagramm, welches ein spezifisches Beispiel der Ausführungsform von Fig. 8 zeigt,
Fig. 10 ist ein Schaltungsdiagramm, welches das spezifische Beispiel der Ausführungsform von Fig. 8 und 9 zeigt,
Fig. 11 ist ein Flußdiagramm, welches den AN-Schaltbetrieb in der Ausführungsform von Fig. 8 zeigt,
Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, welches den Betrieb bei der Spannungsabfallfeststellung in der Ausführungsform von Fig. 8 zeigt,
Fig. 13 ist ein Zeitdiagramm, welches den Leistungsversorgungsbetrieb im Leitungsnormalzustand in der Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung von Fig. 8 zeigt,
Fig. 14 ist ein Zeitdiagramm, welches den Betrieb der Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung von Fig. 8 zeigt, wenn ein Kurzschluß oder ein Leitungsbruch in der Schleifenleitung auftritt,
Fig. 15 ist ein erläuterndes Diagramm einer herkömmlichen Leitungsfehlerüberwachungsvorrichtung, und
Fig. 16 ist ein Blockdiagramm einer herkömmlichen Warnvorrichtung.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Leitungsfehlerüberwachungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung wie folgt mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Diese Ausführungsform umfaßt die folgende Inhalte
1. Gesamtaufbau und -betrieb der Überwachungsvorrichtung
2. Ausführungsform der Leitungsüberwachungseinrichtung
3. Ausführungsform der Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung
4. Betrieb der Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung

1. Gesamtaufbau und -betrieb der Überwachungsvorrichtung

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, welches eine Basisausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 1 führt ein Empfänger 10 ein zentralisiertes überwachen eines Fehlers wie etwa eines Feuers, eines Gaslecks oder ähnlichem durch. Von den Anschlüssen S und SC des Empfängers 10 erstrecken sich Signalleitungen 16 und 18, um den Empfänger 10 mit einer Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12 zu verbinden. Eine Steuersignalleitung 40 und eine Leitungsfehlerantwortsignalleitung 38 sind mit der Anfangs-/Ende- Leitungsüberwachungseinrichtung 12 verbunden.
Die Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12 weist Anfangsanschlüsse Sout und SCout auf der Anfangsseite A und Endanschlüsse Sin und SCin an der Endseite B auf. Eine Plussignalleitung 16 und eine Minussignalleitung 18 erstrecken sich von den Anschlüssen Sout und SCout an der Anfangsseite A. Die Signalleitungen 16 und 18 sind über eine Endgeräteseite des Systems in einer Schleife mit den Endanschlüssen Sin und SCin an der Endseite B verbunden.
Eine Vielzahl von Endgeräten 20 sind zwischen den Signalleitungen 16 und 18 verbunden, welche in einer Schleife mit den Anschlüssen S und SC verbunden sind. Jedes Endgerät 20 umfaßt einen Sensor oder ähnliches, welcher die Leistungsversorgung vom Empfänger 10 erhält und einen Fehler wie etwa ein Feuer überwacht. Außerdem sind sogenannte "Mitte"- Leitungsüberwachungseinrichtungen 14-1, 14-2 und 14-3 in den Signalleitungen 16 und 18 verbunden, welche in einer Schleife mit der Endgeräteseite verbunden sind.
Jeder der Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtungen 14-1 bis 14-3 umfaßt einen Schalter 22, der durch einen FET oder ähnliches realisiert wird. Wenn jede der Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtungen 14-1 bis 14-3 die Leistungsversorgung durch einen der an beiden Seiten angeordneten Anschlüsse erhält, wird der Schalter 22 AN geschaltet, wenn kein Kurzschluß in den Leitungen an der anderen Anschlußseite ist, um die Leistung zwischen den Signalleitungen 16 und 18 zu der nächsten Stufe zuzuführen. Wenn die Signalleitungen 16 und 18 in der Ausgangsseite kurzgeschlossen sind, dann hält der Schalter 22 seinen AUS-Zustand aufrecht, um die Leistungsversorgung zu der Kurzschlußzone zu stoppen.
Jeder der Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtungen 14-1 bis 14-3 weist eine erste und eine zweite Fehleranzeigelampe 56 und 58 auf. Wenn die Leistung durch die Anschlüsse an der rechten Seite der Zeichnung erhalten wird, dann stellt die Fehleranzeigelampe 56 einen Kurzschluß in den mit den Anschlüssen an der linken Seite verbundenen Leitungen fest und zeigt den Leitungsfehler an. Wenn im Gegensatz dazu die Leistungsversorgung durch die Anschlüsse an der linken Seite der Zeichnung empfangen wird, dann stellt die Fehleranzeigelampe 58 an der rechten Seite einen Kurzschluß in den mit dem Anschluß an der rechten Seite verbundenen Leitungen fest und zeigt den Leitungsfehler an. Die Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtungen 14-1 bis 14-3 werden weiter unten im Detail beschrieben.
Die Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12 umfaßt Schalter 24, 26 und 28, welche jeweils durch einen FET oder ähnliches realisiert werden. Der Schalter 24 wird in Antwort auf ein vom Empfänger 10 über die Steuersignalleitung 40 ausgegebenes Steuersignal E&sub0;&sub0; AN geschaltet, um die Leistung zu einem in der Zeichnung durch eine gestrichelte Linie umgebenen Schaltungsteil 12a der Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12 zuzuführen. Die AN/AUS-Operation des Schalters 24 in Übereinstimmung mit dem Steuersignal E&sub0;&sub0; kann durch einen Photokoppler durchgeführt werden. Der Schalter 26 ist in einer Leistungsquellenleitung zum Anschluß Sout an der Anfangsseite A angeordnet. Der Schalter 28 ist in einer mit dem Anschluß Sin an der Endseite E3 verbundenen Leistungsquellenleitung angeordnet.
Die Überwachungseinrichtung 12 umfaßt weiterhin Kurzschlußdetektoren 32 und 34. Der Kurzschlußdetektor 32 stellt einen Kurzschluß der Signalleitungen 16 und 18 dar, welche mit den Anschlüssen Sout und SCout an der Anfangsseite A verbunden sind. Der Kurzschlußdetektor 34 stellt einen Kurzschluß der Signalleitungen 16 und 18 fest, welche mit den Anschlüssen Sin und SCin an der Endseite B verbundenen sind. Für die Kurzschlußdetektoren 32 und 34 sind jeweils eine Anfangsfehleranzeigelampe 107 und eine Endfehleranzeigelampe 117 vorgesehen. Wenn ein Kurzschluß am Anfang A oder am Ende B festgestellt wird, dann leuchtet die entsprechende Anzeigelampe auf, um den Leitungsfehler anzugeben.
Die Leistungsversorgung durch die Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12 wird zuerst auf den Signalleitungen 16 und 18 an der Anfangsseite A durchgeführt, wenn der Schalter 24 durch den Empfänger 10 AN geschaltet ist. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Signalleitungen 16 und 18 an der Anfangsseite A normal sind, dann stellt der Kurzschlußdetektor 32 keinen Kurzschluß fest. Dementsprechend wird der Schalter 26 durch das zu diesem Zeitpunkt erzeugte Ausgabesignal E&sub0;&sub1; AN geschaltet, um die Leistungsversorgung über den Anfang A durchzuführen. Wenn die Leitungen in den entsprechenden Zonen normal sind, dann schalten die Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtungen 14-1, 14-2 und 14-3, welche die Leistung durch den Anfang A der Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12 erhalten, sequentiell die Schalter 22 an.
Nach Ablauf der sequentiellen Operationszeit der Schalter 22 in den Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtungen 14-1 bis 14-3 wird deshalb die zugeführte Quellenspannung normalerweise über die Anschlüsse Sin und SCin an der Endseite B angelegt. Die über den Anfang A zugeführte Quellenspannung wird also normalerweise nach einer vorbestimmten Zeitspanne an dem Ende B angelegt, so daß der Kurzschlußdetektor 34 den Normalzustand der Endanschlußseite feststellt und den Schalter 28 im AUS-Zustand hält.
Wenn der Schalter 24 AN geschaltet wird und wenn die Signalleitungen 16 und 18 an der Anfangsseite A kurzgeschlossen sind, dann stellt der Kurzschlußdetektor 32 den Kurzschluß an der Anfangsseite A fest. Der Schalter 26 wird durch das zu diesem Zeitpunkt erzeugte Ausgabesignal E&sub0;&sub1; im AUS-Zustand gehalten. Gleichzeitig leuchtet die Fehleranzeigelampe 107 auf. Weiterhin wird das bei der Feststellung eines Kurzschlusses erzeugte Ausgabesignal E&sub0;&sub1; über ein ODER-Gatter 35 als ein Leitungsfehlersignal E&sub0;&sub3; zu dem Empfänger 10 gegeben.
Gleichzeitig wird in Antwort auf die Ausgabe des ODER-Gatters 36 der Schalter 28 AN geschaltet und es leuchtet eine Repräsentativfehleranzeigelampe 129 auf. Aus dem AN- Schalten des Schalters 28 bei der Feststellung des Kurzschlusses an der Anfangsseite A resultiert, daß die Leistung über das Ende B zugeführt wird. Wenn die Leistungsversorgung über das Ende B vorgesehen wird, dann werden die Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtungen in der Reihenfolge 14-3, 14-2 und 14-1 betrieben, um die entsprechenden Schalter 22 AN zu schalten.
Bei der Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtung 14-1, die an einem vorderen Teil der mit dem Anfang A verbundenen Signalleitungen 16 und 18 angeordnet ist, wo der Kurzschluß auftritt, wird der Kurzschluß der Signalleitungen 16 und 18 an der Anfangsseite A festgestellt, wenn die Leistung von der vorhergehenden Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtung 14-2 in der vorderen Stufe zugeführt wird. In der Einrichtung 14-1 wird dementsprechend der Schalter 22 im AUS-Zustand gehalten, und die Signalleitungen 16 und 18 an der Anfangsseite A werden unterbrochen. Gleichzeitig leuchtet die Fehleranzeigelampe 56 auf, um die Leitungsseite anzugeben, wo die Leitung unterbrochen wurde.
Wenn die in einer Schleife verbundenen Signalleitungen 16 und 18 an einem Punkt C kurzgeschlossen werden, welcher zwischen den Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtungen 14-2 und 14-3 in den Signalleitungen 16 und 18 liegt, dann führt die Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12 die Leistungsversorgung über den Anfang A durch, indem der Schalter 24 durch den Empfänger 10 AN geschaltet wird und indem der Schalter 26 im Normalzustand durch den Kurzschlußdetektor 32 AN geschaltet wird. In Antwort auf die Leistungsversorgung wird der Schalter 22 in der Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtung 14- 1 AN geschaltet. Wenn die Leistung zu der folgenden Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtung 14-2 geführt wird, dann wird der Kurzschluß am Punkt C festgestellt. Dementsprechend wird der Schalter 22 im AUS-Zustand gehalten, und die Fehleranzeigelampe 58 auf der Seite des Punktes C, wo der Kurzschluß auftritt, leuchtet auf.
Die Leistungsversorgung über den Anfang A der Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12 wird durch das AUS-Schalten des Schalters 22 isoliert, wenn ein Kurzschluß durch die Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtung 14 festgestellt wird. Auch wenn eine vorbestimmte Zeitspanne abgelaufen ist, resultiert daraus, daß die Quellenspannung nicht an den Anschlüssen Sin und SCin an der Endseite B angelegt wird. Der Kurzschlußdetektor 34 überwacht, ob die Quellenspannung nach dem Ablaufen der vorbestimmten Zeitspanne angelegt wird. Die Anschlußspannung wird nach der vorbestimmten Zeitspanne geprüft. Wenn die Spannung nicht angelegt wird, dann stellt der Detektor das Auftreten eines Leitungsfehlers fest und gibt ein Fehlerfeststellungssignal E&sub0;&sub2; aus.
Das Leitungsfehlerfeststellungssignal wird über das ODER-Gatter 36 an den Empfänger 10 gegeben und veranlaßt das Aufleuchten der Repräsentativfehleranzeigelampe 129 und das AN-Schalten des Schalters 28, so daß Leistung über das Ende B zugeführt wird. Diese Leitungsfehlerfeststellung veranlaßt auch das Aufleuchten der Mitte-Fehleranzeigelampe 117. Die Leitungsspannung wird jedoch durch die Leistungsversorgung über das Ende B wiederhergestellt, so daß die Lampe 117 nach dem Aufleuchten erlischt.
Wenn die Leistungsversorgung über das Ende B geführt wird und wenn die Leistung zu der Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtung 14-3 vor dem Punkt C zugeführt wird, wo der Kurzschluß auftritt, dann wird der Kurzschluß der Signalleitungen 16 und 18 an der Seite des Punktes C festgestellt. Aus der Feststellung folgt, daß der Schalter 22 im AUS-Zustand gehalten wird, um die Kurzschlußzone zu unterbrechen. Gleichzeitig leuchtet die Fehleranzeigelampe 58 auf, um die Seite der Fehlerleitung anzuzeigen.
Wenn die Leistung zu Beginn AN geschaltet wird und wenn ein Kurzschluß der Signalleitungen 16 und 18 an der Endseite B der Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12 auftritt, dann werden die Schalter 22 der Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtungen 14-1 und 14-2 sequentiell durch die erste Leistungsversorgung über den Anfang A AN geschaltet. Wenn die Leistung zu der Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtung 14-3 zugeführt wird, dann wird der Kurzschluß der Signalleitungen 16 und 18 an der Endseite B festgestellt, so daß der Schalter 22 der Einrichtung 14-3 im AUS-Zustand gehalten wird und die Fehleranzeigelampe 56 aufleuchtet.
Wegen des Kurzschlusses der Signalleitungen 16 und 18 im Ende B wird die Quellenspannung nicht an den Anschlüssen Sin und SCin am Ende B angelegt, auch wenn die vorbestimmte Zeit abgelaufen ist. Deshalb stellt der Kurzschlußdetektor 34 den Fehler an der Endseite B fest und gibt das Signal E&sub0;&sub2; aus, so daß die Endfehleranzeigelampe 117 aufleuchtet. Weiterhin wird das Leitungsfehlersignal E&sub0;&sub3; über das ODER-Gatter 36 zu dem Empfänger 10 ausgegeben. Gleichzeitig leuchtet die Repräsentativfehleranzeigelampe 129 auf. In diesem Fall wird der Schalter 28 als Ergebnis des Feststellens des Kurzschlusses an der Endseite B durch den Kurzschlußdetektor 24 gesperrt, um denselben im AUS-Zustand zu halten.
Wenn die Signalleitungen 16 und 18 in einem Zustand kurzgeschlossen werden, in welchem die Leistung normalerweise über die Anfangs-/Ende-Leitungsübervvachungseinrichtung 12 zu den Anschlüssen zugeführt wird, dann wird die an den Anschlüssen Sin und SCin am Ende B angelegte Quellenspannung abgeschaltet. Dies wird durch den Kurzschlußdetektor 34 festgestellt, welcher wiederum das Leitungsfehlerfeststellungssignal E&sub0;&sub2; über das ODER- Gatter 36 als Leitungsfehlersignal E&sub0;&sub3; an den Empfänger 10 ausgibt. Wenn der Empfänger 10 das Leitungsfehlersignal E&sub0;&sub3; empfängt, dann gibt er das Steuersignal E&sub0;&sub0; über die Steuersignalleitung 40 an den Schalter 24 aus, so daß der Schalter 24, der im AN-Zustand ist, einmal AUS und dann wieder AN geschaltet wird. Dadurch wird die AN-Schaltoperation neu gestartet, so daß die Leitungszone, in welcher der Kurzschluß auftritt, isoliert werden kann.
Bei der Operation in Antwort auf einen im Lauf der normalen Leistungsversorgung auftretenden Kurzschluß kann die Leistungsversorgung derart neu gestartet werden, daß statt der Steuerung vom Empfänger 10 eine automatische Neustartoperation auf der Basis des Leitungsfehlerfeststellungssignals E&sub0;&sub2;, welches einen durch den Kurzschlußdetektor 34 festgestellten Leitungsfehler angibt, veranlassen kann, daß der Kurzschlußdetektor 32 an der Anfangsseite A so betrieben wird, wie wenn die AN-Schaltoperation durchgeführt wird.
Fig. 2(a) ist eine Ansicht, welche die an der Anschlußseite von Fig. 1 angeordnete Mitte- Leitungsüberwachungseinrichtung zeigt. In Fig. 2(a) erstrecken sich die Kabel 15a und 15b jeweils von beiden Seiten eines Gehäuses der Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtung 14. Auf der oberen Fläche des Gehäuses ist eine Fehleranzeigelampe 56, um einen Fehler des Kabels 15a anzugeben, und eine Fehleranzeigelampe 58 vorgesehen, um einen Fehler des Kabels 15b anzugeben.
Außerdem können die Fehleranzeigelampen 56 und 58 wie in Fig. 2(b) gezeigt auch im Gehäuse vorgesehen sein. In dem Gehäuse sind ein Substrat 202 für die Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtung 14 sowie jeweils mit den Kabeln 15a und 15b verbundene Steckverbindungen 201a und 201b vorgesehen, welche das Substrat 202 mit den Kabeln verbinden.
Wenn ein Kurzschluß auf der Seite des Kabels 15a auftritt, dann leuchtet die Fehleranzeigelampe 56 auf. Wenn ein Kurzschluß auf der Seite des Kabels 15b auftritt, dann leuchtet die Fehleranzeigelampe 58 auf. Wenn also die Alarmanzeige eines Leitungsfehlers im Empfänger 10 durchgeführt wird, dann werden die Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtungen 14 geprüft, welche in der sich vom Empfänger 10 über die Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12 erstreckenden Leitung verbunden sind. Es kann also einfach auf der Basis des Aufleuchtens der in Fig. 2 gezeigten Fehleranzeigelampen 56 oder 58 festgestellt werden, ob ein Leitungsfehler im Kabel 15a oder im Kabel 15b auftritt. Fig. 3 ist eine Ansicht, welche die Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12 von Fig. 1 zeigt. In Fig. 3 erstrecken sich zwei Kabel 15a und 15b von der rechten Seite eines Gehäuses der Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12. Das Kabel 15a ist mit den Anfangsanschlüssen verbunden und das Kabel 15b ist mit den Endanschlüssen verbunden. Auf der oberen Fläche des Gehäuses ist die Anfangsfehleranzeigelampe 107 auf der Seite des Kabels 15a angeordnet und ist die Endfehleranzeigelampe 117 auf der Seite des Kabels 15b angeordnet.
Ein mit dem Empfänger 10 verbundenes Kabel 13 ist auf der Seite des Gehäuses gegenüber der Seite der Kabel 15a und 15b verbunden. Die Repräsentativfehleranzeigelampe 129 ist auf der Seite des Kabels 13 vorgesehen. In der Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12 leuchtet die Anfangsfehleranzeigelampe 107 auf, wenn ein Kurzschluß im Kabel 15a auf der Anfangsanschlußseite auftritt, und die Endfehleranzeigelampe 117 leuchtet auf, wenn ein Kurzschluß im Kabel 15b auf der Endanschlußseite auftritt. In beiden Fällen leuchtet die Repräsentativfehleranzeigelampe 129 auf. Dabei können die Leuchten 107, 117 und 129 auch im Gehäuse vorgesehen sein.
Wenn ein Kurzschluß an der Anfangs- oder Endanschlußseite festgestellt wird, dann leuchten die Anfangs- und Endanzeigelampen 107 und 117 auf. Auch wenn nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne keine Spannung von der Leistungsversorgung von der gegenüberliegenden Seite festgestellt werden kann, leuchten die Anfangs- und Endanzeigelampen 107 und 117 auf, um einen Leitungsfehler anzugeben. Insbesondere stellt jeder der an der Anfangs- und Endanschlußseite angeordneten Kurzschlußdetektoren 32 und 34 zusätzlich zu einem Kurzschluß auch einen Abfall der Quellenspannung fest. Durch das Feststellen eines Abfalls der Quellenspannung kann ein Bruch der Leitungen für die Anschlüsse festgestellt werden. Mit anderen Worten haben die Kurzschlußdetektoren 32 und 34 die Funktion, einen Kurzschluß und auch einen Bruch der Leitungen festzustellen.
Wenn die in Fig. 3 gezeigte Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12 derart aufgebaut ist, daß die Repräsentativfehleranzeigelampe 129 nur bei der Feststellung eines Kurzschlusses und nicht bei der Feststellung eines Abfalls der Leitungsspannung aufleuchtet, d. h. wenn ein Leitungsbruch festgestellt wird, dann kann identifiziert werden, ob ein Leitungsfehler auf der Seite des Kabels 15a oder 15b ein Kurzschluß oder ein Leitungsbruch ist. Dabei ist zu beachten, daß die Überwachungseinrichtung auch derart aufgebaut sein kann, daß umgekehrt die Repräsentativfehleranzeigelampe 129 bei der Feststellung eines Kurzschlusses nicht aufleuchtet, aber bei der Feststellung eines Leitungsbruches aufleuchtet. Auch in diesem Fall kann identifiziert werden, ob der Leitungsfehler ein Kurzschluß oder ein Leitungsbruch ist.
Wenn bei dem Aufbau, in welchem die Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12 und die Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtung 14 mit den in Fig. 2 und 3 gezeigten Fehleranzeigelampen verwendet werden, ein Kurzschluß am Anfang A, am Ende B oder in der mittleren Zone C von Fig. 1 auftritt, dann werden die entsprechenden Fehleranzeigelampen in der Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12 und in den Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtungen 14-1 bis 14-3 geprüft. Dadurch kann die Zone spezifiziert werden, in welcher der Leitungsfehler auftritt, so daß eine rasche Wiederherstellung des Betriebs vorgesehen werden kann. In Fig. 1 ist die Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12 extern am Empfänger 10 vorgesehen. Alternativ dazu kann die Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12 innerhalb des Empfängers 10 vorgesehen sein.

2. Ausführungsform der Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtung

Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, welches eine Schaltung einer Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung im Detail zeigt, und Fig. 5 zeigt ein spezifisches Schaltungsdiagramm der Einrichtung. In Fig. 4 umfaßt die Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtung 14 auf der linken Seite die Anschllüsse S1 und SC1 und auf der rechten Seite die Anschlüsse S2 und SC2. In der Plusleistungsquellenleitung, welche den Anschluß S1 mit dem Anschluß S2 verbindet, ist eine als Schalter 22 von Fig. 1 funktionierende Reihenschaltung von zwei FETs 42 und 44 verbunden.
Die Anschlüsse S1 und S2 sind jeweils über Dioden D2 und D3 mit einer Konstantspannungsquelle 46 verbunden. Dementsprechend kann die Leistung in beiden Fällen, wenn die Leistungsversorgung über die Anschlüsse S1 und SC1 oder über die Anschlüsse S2 und SC2 geführt wird, zu der Konstantspannungsquelle 46 zugeführt werden. Die Konstantspannungsquelle 46 erzeugt eine Spannungsquelle VDD für die internen Schaltungen.
Die Quellenspannung von der Konstantspannungsquelle 46 wird zu einer monostabilen AN- Schaltschaltung 48 zugeführt. Wenn die Spannung zu einer bestimmten Spannung steigt, gibt die monostabile AN-Schaltschaltung 48 einen monostabilen Impuls zu einer Kurzschlußdetektorschaltung 49 aus. Die Kurzschlußdetektorschaltung 49 führt die Kurzschlußfeststellungsoperation während der Eingabeperiode des monostabilen Impulses durch. Die Kurzschlußfeststellungsschaltung 49 ist über eine Diode D5 mit den FETs 42 und 44 verbunden. Aus der Perspektive der Diode D5 werden die FETs 42 und 44 als Dioden betrachtet, in welchen die Anschlüsse S1 und S2 als Anode funktionieren. Dadurch kann der Lastwiderstand an der Seite des Anschlusses S1 oder S2, zu welcher keine Leistung zugeführt wird, festgestellt werden. Wenn der Lastwiderstand zum Beispiel 500 Ω oder mehr beträgt, dann wird derselbe als normal entschieden, und wenn der Lastwiderstand kleiner als 500 Ω ist, dann wird entschieden, daß ein Kurzschluß auftritt.
Wenn ein Kurzschluß nicht durch die Kurzschlußdetektorschaltung 49 festgestellt wird, dann wird der monostabile Impuls so wie er ist durchgelassen und dann über eine Verzögerungsschaltung 50 an einem gesetzten Anschluß S einer Sperrschaltung 52 angelegt. Wenn der monostabile Impuls aus der Verzögerungsschaltung 50 an dem gesetzten Anschluß S empfangen wird, dann führt die Sperrschaltung 52 eine Sperroperation durch, um eine Sperrausgabe Q zu erzeugen. Die Sperrausgabe Q wird an den FETs 42 und 44 angelegt, um dadurch die FETs 42 und 44 AN zu schalten.
Wenn in der Feststellungsoperation in Antwort auf den monostabilen Impuls ein Kurzschluß in den Leitungen an der Anschlußseite auftritt, zu welcher die Leistung zuzuführen ist, dann stellt die Kurzschlußdetektorschaltung 49 den Kurzschluß fest und verhindert die Ausgabe des monostabilen Impulses zu der Verzögerungsschaltung 50, so daß die Sperrschaltung 52 die Operation nicht unter Verwendung des monostabilen Impulses durchführen kann. Da die Ausgabe *Q ("*" gibt die Inversion von Q an) AN ist, wird ein Transistor 54 AN geschaltet, wenn die Quellenspannung V00 aus der Konstantspannungsschaltung 46 zu einer bestimmten Spannung steigt. Die Fehleranzeigelampen 56 und 58 sind mit dem Kollektor des Transistors 54 verbunden. Die Fehleranzeigelampe 56 wird über den Anschluß 52 mit Leistung versorgt, und die Fehleranzeigelampe 58 wird über den Anschluß 51 mit Leistung versorgt. Wenn dementsprechend ein Kurzschluß an der Seite des Anschlusses 52 bei der Zuführung von Leistung zu dem Anschluß 51 auftritt, dann leuchtet zum Beispiel die Fehleranzeigelampe 58 auf, um den Leitungsfehler auf der Seite des Anschlusses 52 anzugeben. Wenn umgekehrt ein Kurzschluß auf der Seite des Anschlusses 51 bei der Zuführung von Leistung zu dem Anschluß 52 auftritt, dann leuchtet die Fehleranzeigelampe 56 auf.
In dem spezifischen Schaltungsdiagramm von Fig. 5 sind die Plusleitungen auf der Seite der Anchlüsse 51 und 52 gemeinsam über die Dioden D3 und D4 mit der Konstantspannungsschaltung 46 verbunden. Die Konstantspannungsschaltung 46 umfaßt Widerstände R7 und R8, einen Kondensator C1, eine Zener-Diode ZD5 und Transistoren 62 und 60. Die monostabile AN-Schaltschaltung 48 umfaßt Transistoren 64 und 68, ein als Invertierer funktionierendes NICHT-UND-Gatter 66, Widerstände R9 bis R14, einen Kondensator C2 und eine Zener-Diode ZD6.
Wenn die Ausgangsspannung von der Konstantspannungsschaltung 46 eine durch die Zener-Diode ZD6 bestimmte Spannung überschreitet, dann wird der Transistor 64 AN geschaltet. Als Ergebnis des AN-Schaltens des Transistors 64 erzeugt eine Differenzschaltung, in welcher der Kondensator C2 und der Widerstand R11 in Reihe geschaltet sind, einen Differenzimpuls. Der Differenzimpuls wird durch die Wellenformung in dem NICHT-UND- Gatter 66 zu einem rechteckigen monostabilen Impuls umgewandelt, um eine monostabile Steuerung des Transistors 68 durchzuführen.
Die Kurzschlußdetektorschaltung 49 umfaßt Transistoren 70 und 72, Widerstände R15 bis R19 und eine Zener-Diode ZD7. Die Basis des Transistors 70 ist über eine Diode D5 mit den FETs 42 und 44 verbunden, um mit der Impedanz der Lastseite verbunden zu sein. Wenn bei Empfang des durch die monostabile Operation des Transistors 68 in der monostbilen AN- Schaltschaltung 48 erzeugten monostabilen Impulses die Lastimpedanz nicht im Kurzschlußzustand ist, d. h. 500 Q oder mehr beträgt, dann wird der Transistor 70 normal AN geschaltet und wird der Transistor 72 AN geschaltet, so daß der monostabile Impuls zu der Verzögerungsschaltung 50 ausgegeben wird.
Wenn die Impedanz in der über die Diode D5 verbundenen Lastseite kleiner als 500 Ω ist, dann kann der Transistor 70 nicht durch den monostabilen Impuls AN geschaltet werden und wird der Transistor 72 AUS geschaltet. Es wird also verhindert, daß der monostabile Impuls zu der Vezögerungsschaltung 50 ausgegeben wird. Die Verzögerungsschaltung 50 umfaßt ein NICHT-UND-Gatter 74, das als ein Invertierer funktioniert, Widerstände R20 und R23 sowie Kondensatoren C3 und C4. Die Verzögerungszeit wird durch die Zeitkonstante einer Kombination aus dem Widerstand R20 und dem Kondensator C3 bestimmt.
Die Sperrschaltung 52 ist unter Verwendung der NICHT-UND-Gatter 76 und 78 als ein Flip- Flop aufgebaut und umfaßt eine Rücksetzschaltung, in welcher ein Widerstand R25 und ein Kondensator C6 auf der Seite des NICHT-UND-Gatters 78 in Reihe geschaltet sind. Die Rücksetzschaltung ändert das anfängliche Rücksetzen in Antwort: auf das AN-Schalten des Transistors 64 in der monostabilen AN-Schaltschalteinrichtung 48. Außerdem ist ein Kondensator C5 für das Absorbieren von Rauschen vorgesehen.
Die Ausgabe Q der Sperrschaltung 52 wird an der Basis eines Transistors 80 angelegt, mit welcher die Widerstände R5 und R6 verbunden sind, um die FETs 42 und 44 zu steuern. Die Gates der FETs 42 und 44 sind mit dem Transistor 80 verbunden, so daß die FETs als eine Kollektorlast des Transistors funktionieren. Eine Gatterschaltung, welche die Widerstände R1 und R2, die Dioden D1 und D2 und die Zener-Dioden ZD3 und ZD4 umfaßt, ist mit den Gates der FETs 42 und 44 verbunden.
Die Ausgabe *Q der Sperrschaltung 52 wird an der Basis eines Transistors 54 angelegt, mit welcher die Widerstände R26 und R29 verbunden sind. Mit dem Kollektor des Transistors 54 sind zwei LEDs, welche die Fehleranzeigelampen 56 und 58 realisieren, parallel über die Dioden D6 und D7 verbunden. Außerdem sind Zener-Dioden ZD1 und ZD2 zum Absorbieren von Rauschen jeweils zwischen den Anschlüssen 51 und SC1 und zwischen den Anschlüssen 52 und SC2 verbunden.
Fig. 6 ist ein Signalwellenformdiagramm, welches die AN-Schaltoperation im Normalzustand in der in Fig. 4 und 5 gezeigten Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtung zeigt. Wenn die Quellenspannung angelegt wird und die Spannung zu der spezifizierten Quellenspannung VDD steigt, dann gibt die monostabile AN-Schaltschaltung 48 den monostabilen Impuls aus. Da die Leitungen normal sind, wird der monostabile Impuls von der Kurzschlußdetektorschaltung 49 zu der Verzögerungsschaltung 50 ausgegeben. Nach einer Verzögerung um eine vorbestimmten Zeitspanne T&sub0; in der Verzögerungsschaltung 50 wird die Sperroperation durch die Sperrschaltung 52 durchgeführt und werden die FETs 42 und 44 auf der Seite der Anschlüsse S1 uns S2, zu welcher die Leistung zugeführt wird, AN geschaltet.
Fig. 7 ist ein Signalwellenformdiagramm, welches die Operation in dem Fall zeigt, wo ein Kurzschluß in einer Signalleitung auf der Seite der Anschlüsse auftritt, wo die Leistung zuzuführen ist. Auch wenn in diesem Fall die Quellenspannung zu der spezifizierten Spannung steigt und der monostabile Impuls erzeugt wird, verhindert das Feststellen des Kurzschlusses die Ausgabe des monostabilen Impulses aus der Kurzschlußdetektorschaltung 49. Deshalb wird das AN-Schalten des FETs 42 oder 44 auf der Basis der Sperroperation der Sperrschaltung 52 nicht durchgeführt, und verursacht die Ausgabe *Q der Sperrschaltung, daß die Fehleranzeigelampe 56 oder 58 auf der Anschlußseite aufleuchtet, auf welcher der Kurzschluß auftritt.

3. Ausführungsform der Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung

Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, welches eine Ausführungsform der Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt, und zeigt den durch die gestrichelte Linie in Fig. 1 angegebenen Schaltungsteil 12a, und Fig. 9 und 10 zeigen das spezifische Schaltungsdiagramm der Überwachungseinrichtung. In Fig. 8 weist die Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12 die Anschlüsse S und SC auf der Empfängerseite sowie die Anfangsanschlüsse Sout und SCout und die Endanschlüsse Sin und SCin auf der Endgeräteseite auf. Eine Konstantspannungsschaltung 82 ist über die Diode D11 mit dem Anschluß S auf der Empfängerseite verbunden, welcher mit der Plusseite der Leistungsquelle verbunden ist. Die Konstantspannungsschaltung 82 erzeugt eine Quellenspannung VDD für die internen Schaltungen.
Eine Rücksetzschaltung 84 ist mit dem Anschluß S verbunden. Wenn die Quellenspannung über die Anschlüsse S und SC angelegt wird, dann gibt die Rücksetzschaltung 84 ein Rücksetzsignal E1 aus. In einer anderen Periode als der Leistungsversorgungsperiode kann die Rücksetzschaltung 84 dazu gezwungen werden, das Rücksetzsignal E1 durch eine externe Rücksetzschaltung 86 zu erzeugen, welche durch eine Ausgabe eines UND-Gatters 88 aktiviert wird. Zu dem UND-Gatter 88 werden ein externes Rücksetzsignal E15 vom Empfänger und ein Leitungsfehlersignal E14 von einem RS-FF 124 eingegeben, wie weiter unten beschrieben wird. Wenn das externe Rücksetzsignal EIS von dem Empfänger ausgegeben wird, während ein Leitungsfehler auftritt, dann wird die Rücksetzschaltung 84 dazu veranlaßt, durch die externe Rücksetzschaltung 86 betrieben zu werden.
Das Rücksetzsignal E1 von der Rücksetzschaltung 84 wird über ein NICHT-ODER-Gatter 90 zu einer monostabilen AN-Schaltschaltung 92 eingegeben. Die monostabile AN-Schaitschaltung 92 gibt, nachdem aufgrund der Rücksetzzeitsteuerung des Rücksetzsignals E1 eine vorbestimmte Zeitspanne T1 abgelaufen ist, einen monostabilen Impuls E2 mit einer Impulsbreite von T2 aus. Die Zeit T1 wird zuvor durch die Operationszeitperiode in Abhängigkeit von der Anzahl der in einer Schleife auf der Endgeräteseite verbundenen Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtungen bestimmt. Der monostabile Impuls E2 wird parallel zu den Kurzschlußdetektorschaltungen 94 und 110 an der Anfangsanschlußseite und an der Endanschlußseite ausgegeben.
Zuerst wird die Anfangsanschlußseite beschrieben. Die Kurzschlußdetektorschaltung 94 ist über eine Diode D14 mit dem Anschluß Sout verbunden. Wenn die Lastimpedanz 500 Ω oder mehr beträgt, dann entscheidet die Kurzschlußdetektorschaltung 94, daß die Leitungen normal sind, und wenn die Lastimpedanz kleiner als 500 Q ist, dann entscheidet die Schaltung, daß ein Kurzschluß auftritt. In dem normalen Fall wird der monostabile Impuls so wie er ist als ein Signal E3 ausgegeben. Wenn ein Kurzschluß festgestellt wird, wird die Ausgabe des monostabilen Impulses verhindert.
Neben der Kurzschlußdetektorschaltung 94 ist ein RS-FF 96 angeordnet. Das RS-FF 96 wird durch das über ein NICHT-ODER-Gatter 98 ausgegebene Rücksetzsignal E1 rückgesetzt, wobei dann die Ausgabe durch ein Fallen des von der Kurzschlußdetektorschaltung 94 an den Anschluß 53 im Normalzustand ausgegebenen monostabillen Impulses E3 invertiert wird, so daß Q = H und *Q = L. Wenn Q = H, dann schaltet das Ausgabesignal E4 des RS- FF 96 den Schalter 26 unter Verwendung eines FET AN.
Eine Verzögerungsschaltung 100 ist mit dem Ausgang Q des IRS-FF 96 verbunden. Die Verzögerungsschaltung 100 gibt ein Verzögerungssignal E5 aus, welches durch das Verzögern des Q-Ausgabesignals E4 des RS-FF 96 um eine vorbestimmte Zeitspanne T3 erhalten wird. Das Q-Ausgabesignal E4 des RS-FF 96 wird zu einer Alarmanzeigeeinrichtung 105 ausgegeben. Wenn das Q-Ausgabesignal E4 auf der Stufe L ist, während die Spannung zu der Quellenspannung VDD in Übereinstimmung mit einer Feststellung eines Kurzschlusses durch die Kurzschlußdetektorschaltung 94 steigt, dann leuchtet die Anfangsfehleranzeigelampe 107 auf, welche einen Leitungsfehler in den Leitungen auf der Seite der Anfangsanschlüsse Sout und SCout angibt.
Eine Spannungsdetektorschaltung 102 entscheidet, ob die über die Anschlüsse Sout und SCout angelegte Spannung die spezifizierte Spannung aufweist oder nicht. Wenn die Spannung größer oder gleich der spezifizierten Spannung ist, d. h. eine normale Spannung festgestellt wird, dann wird ein Transistor 104 AN geschaltet. Wenn der Transistor 104 durch das Feststellen einer normalen Spannung AN geschaltet wird, dann wird das Verzögerungssignal E5 von der Verzögerungsschaltung 100 nach unten gezogen, so daß ein Signal E6 den Pegel L annimmt. Wenn im Gegensatz dazu die Spannung niedriger ist als die spezifizierte Spannung, d. h. keine normale Spannung festgestellt wird, dann wird ein Transistor 104 AUS geschaltet. In diesem Fall wird das Verzögerungssignal E5 aus der Verzögerungsschaltung 100 als Leitungsfehlersignal E6 ausgegeben. Das bei der Fests> tellung eines Spannungsabfalls durch die Spannungsdetektorschaltung erzeugte Leitungsfehlersignal E6 wird verwendet, um das RS-FF 96 über das NICHT-ODER-Gatter 98 rückzusetzen, und wird als Leitungsspannungsabfallsignal E7 über ein ODER-Gatter 106 ausgegeben. Das Leitungsspannungsabfallsignal E7 wird über das NICHT-ODER-Gatter 90 zu der monostabilen AN-Schaltschaltung 92 ausgegeben, um die Schaltung neu zu triggern.
Weiterhin wird das Leitungsspannungsabfallsignal E7 als ein Signal E13 über ein NICHT- ODER-Gatter 122 zu einem RS-FF 124 für eine Repräsentativfehlerfeststellung ausgegeben, um die gesetzte Operation des RS-FF 124 durchzuführen. Die Ausgabe Q nimmt also den Pegel H an, so daß ein Repräsentativfehlersignal E14 ausgegeben wird. Das Repräsentativfehlersignal E14 veranlaßt, daß die Repräsentativfehleranzeigelampe 129 einer Fehleranzeigeschaltung 128 aufleuchtet und daß ein Schalter 34 mit einem FET, welcher in Reihe mit dem Anschluß SCin an der Endseite geschaltet ist, AN geschaltet wird.
Das Repräsentativfehlersignal E14 wird auch an einem Eingang eines UND-Gatters 126 eingegeben. In den anderen Eingang des UND-Gatters 126 wird das Q-Ausgabesignal E9 eines an der Endanschlußseite angeordneten RD-FFs 112 eingegeben. Das Q-Ausgabesignal E9 weist im Normalzustand, in welchem kein Kurzschluß an der Endanschlußseite auftritt, den Pegel H auf, so daß das UND-Gatter 126 im erlaubten Zustand ist. Wenn zu diesem Zeitpunkt das Repräsentativfehlersignal E14 auf der Basis des Leitungsspannungsabfallsignals E7, welches den Leitungsfehler an der Anfangsanschlußseite angibt, erhalten wird, dann nimmt ein Ausgabesignal E15 des UND-Gatters 126 den Pegel H an, um einen Schalter 28 AN zu schalten. Wenn die Schalter 28 und 34 als Ergebnis der Fehlerfeststellung an der Anfangsanschlußseite AN geschaltet werden, dann wird die Leistung durch die Anschlüsse Sin und SCin an der Endanschlußseite zugeführt.
Als nächstes wird die Schaltung an der Endanschlußseite und in der nächsten Stufe der monostabilen AN-Schaltschaltung 92 beschrieben. Genauso wie an der Anfangsanschlußseite sind die Kurzschlußdetektorschaltung 110, das RS-FF 112, eine Fehleranzeigeschaltung 115, eine Verzögerungsschaltung 116 und eine Spannungsdetektorschaltung 118 angeordnet. Die Kurzschlußdetektorschaltung 110 ist über eine Diode ID17 mit dem Anschluß Sin verbunden. Wenn die Leitungsimpedanz 500 Ω oder mehr beträgt, dann entscheidet die Kurzschlußdetektorschaltung 118, daß die Leitungen normal sind. Wenn die Lastimpedanz kleiner als 500 Ω ist, dann entscheidet die Schaltung, daß ein Kurzschluß auftritt, und der Durchgang des monostabilen Impulses wird verhindert.
Das RS-FF 112 wird durch das Rücksetzsignal E1 zurückgesetzt. Das RS-FF 112 wird durch den monostabilen Impuls E8 gesetzt, wenn kein Kurzschluß an der Endanschlußseite durch die Kurzschlußdetektorschaltung 110 festgestellt wird, so daß das Q-Ausgabesignal E9 den Pegel H annimmt. Die Verzögerungsschaltung 116 gibt nach einer vorbestimmten Zeitspanne T3 ein Verzögerungssignal E10 aus. Die Fehleranzeigeschaltung 115 umfaßt die Fehleranzeigelampe 117. Die Fehleranzeigelampe 117 leuchtet auf, wenn das Q-Ausgabesignal E9 des RS-FF 112 den Pegel L annimmt, weil ein Kurzschluß durch die Kurzschlußdetektorschaltung 110 festgestellt wird, während die Spannung zur Quellenspannung VDD steigt.
Die Spannungsdetektorschaltung 118 entscheidet, ob die über die Endanschlüsse Sin und SCin angelegte Spannung die spezifizierte Spannung ist oder nicht. Wenn die spezifizierte Spannung erhalten wird, wird ein Transistor 120 AN geschaltet. Wenn die spezifizierte Spannung nicht erhalten wird, d. h. ein Spannungsabfall festgestellt wird, dann wird der Transistor 120 AUS geschaltet. Wenn eine normale Spannung durch die Spannungsdetektorschaltung 118 festgestellt wird, dann wird das Verzögerungssignal E10 durch den Transistor 120 nach unten gezogen, damit es nicht ausgegeben wird.
Wenn im Gegensatz dazu der Transistor 120 AUS geschaltet wird, weil die Spannungsdetektorschaltung 118 einen Spannungsabfall feststellt, dann wird das Verzögerungssignal E10 so wie es ist als Leitungsspannungsabfallsignal E11 ausgegeben, welches über das NICHT-ODER-Gatter 114 das RS-FF 112 rücksetzt. Weiterhin wird das Signal E11 über das NICHT-ODER-Gatter 106 als Leitungsspannungsabfallsignal E7 ausgegeben, welches die monostabile AN-Schaltschaltung 92 über das NICHT-ODER-Gatter 90 neu triggert und veranlaßt, daß das RS-FF 124 eine Sperroperation für die Repräsentativfehlerfeststellung durchführt.
Ein Endkurzschlußdetektorschaltung 108 ist an der Endanschlußseite angeordnet. In die Endkurzschlußdetektorschaltung 108 werden der monostabile Impuls E2 aus der monostabilen AN-Schaltschaltung 92 und das Q-Ausgabesignal E9 des RS-FF 112 an der Endanschlußseite eingegeben. Wenn die Endanschlußseite normal ist, dann weist das Q-Ausgabesignal E9 den Pegel H auf, so daß verhindert wird, daß der monostabile Impuls E2 zur Detektorschaltung 108 gelangt. Wenn ein Kurzschluß am Endanschluß auftritt, dann nimmt das Q-Ausgabesignal E9 den Pegel L an, so daß die Endkurzschlußdetektorschaltung den erlaubten Zustand annimmt. Der monostabile Impuls E2, welcher zu diesem Zeitpunkt erhalten wird, wird über das NICHT-ODER-Gatter 122 zu dem RS-FF 124 als ein Endkurzschlußfeststellungssignal E12 ausgegeben, welches den RS-FF 124 veranlaßt, die Sperroperation für die Repräsentativfehlerfeststellung durchzuführen.
Als nächstes werden die in Fig. 9 und 10 gezeigten spezifischen Schaltdiagramme beschrieben. Fig. 9 ist ein linker Teil der Anfangs-/Ende-Leitungsübenwachungseinrichtung, und
Fig. 10 ist ein rechter Teil der Einrichtung. Die Konstantspannungsschaltung 82 umfaßt Transistoren 132 und 134, Widerstände R34 bis R36, Kondensatoren C11 und C12 und eine Zener-Diode ZD15. Die Konstantspannungsschaltung 82 erzeugt die Quellenspannung VDD, wenn die Leistung über die Anschlüsse S und SC an der Empfängerseite zugeführt wird. Die Rücksetzschaltung 84 umfaßt einen Transistor 136, ein NICHT-ODER-Gatter 138, einen Invertierer 140, Widerstände R37 bis R40 und RIOI, eine Zener-Diode ZD 16 und einen Kondensator C13. Die Rücksetzschaltung 84 gibt ein Rücksetzsignal aus, wenn die Leistung AN ist oder wenn ein Rücksetzsignal aus der externen Rücksetzschaltung 86 eingegeben wird. Wie durch die eingekreisten Bezugszeichen 2 in den Zeichnungen angegeben, wird das Rücksetzsignal aus der Rücksetzschaltung 84 zu den RS-FFs 96, 112, 124 und 184 ausgegeben.
Die monostabile AN-Schaltschaltung 92 umfaßt eine erste und eine zweite Zeitschaltung 142 und 144, einen Invertierer 146, Widerstände R41 bis R48, Kondensatoren C14 bis C16, Dioden D12 und D13 und einen Transistor 148. Die Zeitschailtung 142 versetzt die Q- Ausgabe in den Pegel H, nachdem eine Zeitspanne T1 nach dem Empfang des Rücksetzsignals abgelaufen ist. Die vorbestimmte Zeitspanne T1 wird durch die Zeitkonstante einer Kombination aus dem Kondensator C14 und dem Widerstand R41 bestimmt.
Die zweite Zeitschaltung 144 wird in Antwort auf die Q-Ausgabe aus der ersten Zeitschaltung 142 nach der Zeitspanne T1 betrieben und nach einer Zeitspanne T2 wiederhergestellt, um dadurch die Impulsbreite T2 des monostabilen Impulses zu bestimmen. Die Impulsbreite T2 des monostabilen Impulses wird durch die Zeitkonstante einer Kombination des Kondensators C15 und des Widerstands R42 vorbestimmt. Der monostabile Impuls aus der Zeitschaltung 144 schaltet den Transistor 148 AN, und wird zu dler folgenden Kurzschlußdetektorschaltung 94 ausgegeben.
Die Kurzschlußdetektorschaltung 94 umfaßt einen Transistor 150, Widerstände R49 und R50 und Dioden D15 und D16. Die Basis des Transistors 150 ist über die Diode D14 mit der Leitung des Anschlusses Sout an der Endanschlußseite verbunden. Wenn die Leitung an der Endanschlußseite normal ist, dann wird der Transistor 140 in Antwort auf die Eingabe des monostabilen Impulses AN geschaltet. Wenn im Gegensatz dazu die Impedanz niedrig ist, weil ein Kurzschluß in den Leitungen an der Endanschlußseite auftritt, dann kann der Transistor 150 auch nicht durch eine Eingabe des monostabilden Impulses AN geschaltet werden. Dementsprechend wird verhindert, daß der monostabile Impuls zu dem folgenden RS-FF 96 ausgegeben wird.
Neben der Kurschlußdetektorschaltung 94 ist das RS-FF 96 angeordnet, und danach ist die Verzögerungsschaltung 100 angeordnet. Die Verzögerungsschaltung 100 umfaßt Invertierer 154 und 156, Widerstände R54 und R56 und einen Kondensator C19. Die Verzögerungszeit T3 wird durch die Zeitkonstante einer Kombination des Widerstandes R54 und des Kondensators C19 bestimmt. An der Ausgangsseite des RS-FF 96 ist eine Fehleranzeigeschaltung für die Anfangsfehleranzeigelampe 107 angeordnet. Die Fehleranzeigeschaltung umfaßt einen Transistor 152 und Widerstände R51 bis R53.
Die Spannungsdetektorschaltung 102 umfaßt einen Transistor 104, eine Zener-Diode ZD1 7 und Widerstände R57 und R58. Wenn zum Beispiel eine Spannung von 15 V oder höher festgestellt wird, dann wird entschieden, daß eine normale Spannung angelegt ist, und wenn eine Spannung von weniger als 15 V festgestellt wird, dann wird entschieden, daß ein Spannungsabfall auftritt. Wenn eine normale Spannung festgestellt wird, dann wird der Transistor 104 AN geschaltet, wenn ein Spannungsabfall festgestellt wird, dann wird der Transistor 104 AUS geschaltet. Wie weiterhin durch die eingekreisten Bezugszeichen 1 in Fig. 9 und 10 angegeben, wird die Q-Ausgabe aus dem RS-FF 96 mit einer in der linken Seite der Konstantspannungsschaltung 82 gezeigten Steuerschaltung für den FET 26 verbunden. Die Steuerschaltung für den FET 26 umfaßt einen Transistor 130, Widerstände R30 bis R33 und eine Zener-Diode ZD14. Als nächstes wird die Seite der Anfangsanschlüsse Sin und SCin beschrieben. Die Kurzschlußdetektorschaltung 110 umfaßt einen Transistor 160, Widerstände R59 und R60 und Dioden D17 und D19. Die Basis des Transistors 160 ist mit der Leitung an der Seite des Endanschlusses Sin über eine Diode D17 verbunden. Neben der Kurzschlußdetektorschaltung 110 ist eine Verzögerungsschaltung 116 über das RS-FF 112 verbunden.
Die Verzögerungsschaltung 116 umfaßt Invertierer 164 und 168, Widerstände R64 und R65 und einen Kondensator C22. Die Verzögerungszeit T3 wird durch die Zeitkonstante einer Kombination aus dem Widerstand R64 und dem Kondensator C22 bestimmt. An der Ausgangsseite des RS-FF 112 ist eine Fehleranzeigeschaltung für die Endanzeigelampe 117 angeordnet. Die Fehleranzeigeschaltung umfaßt einen Transistor 162 und Widerstände R61 bis R63. Die Spannungsdetektorschaltung 118 umfaßt einen Transistor 120, Widerstände R66 bis R68 und eine Zener-Diode ZD19. Wenn zum Beispiel eine Spannung von 15 V oder höher festgestellt wird, dann wird entschieden, daß eine normale Spannung angelegt wird, und wenn eine Spannung von weniger als 15 V festgestellt wird, dann wird entschieden, daß ein Spannungsabfall auftritt. Wenn eine normale Spannung festgestellt wird, dann wird der Transistor 120 AN geschaltet, und wenn ein Spannungsabfall festgestellt wird, dann wird der Transistor 120 AUS geschaltet.
Die Enddetektorschalutng 108 umfaßt einen Invertierer 174, 176 und 180 und ein NICHT- ODER-Gatter 178 und gibt ein Endfeststellungssignal an ein NICHT-ODER-Gatter 122 aus. Die Endfeststellungsschaltung 108 umfaßt einen Invertierer 180 zum Invertieren der Q-Ausgabe des RS-FF 112 und zum Ausgeben des invertierten Signals zu dem NICHT-ODER- Gatter 126 als Leitungsfehlersignal. Die Q-Ausgabe des Repräsentativfehler-RS-FF 124 wird über einen Widerstand R72 an dem Gate des FET 34 angelegt, der in einer Leitung vom Endanschluß SCin angeordnet ist. Die Q-Ausgabe des RS-FF 124 als Repräsentativfehlersignal wird durch den Invertierer 182 invertiert und dann zu dem NICHT-ODER-Gatter 126 gegeben. Die Ausgabe des NICHT-ODER-Gatters 126 wird zu einer Steuerschaltung für den FET 28 gegeben, der die Leistung zu dem Endanschluß Sin zuführt. Die Steuerschaltung umfaßt einen Transistor 192, Widerstände R78 bis R81 und eine Zener-Diode ZD21.
Das als Q-Ausgabe des RS-FF 124 ausgegebene und durch den Invertierer 182 invertierte Repräsentativiehlersignal wird zu der Fehleranzeigeschaltung 128 gegeben, welche einen Transistor 188, Widerstände R74 bis R77, einen lichtemittierenden Teil 190 eines Photokopplers und die Repräsentativfehleranzeigelampe 129 umfaßt. Das Licht aus dem lichtemittierenden Teil 190 eines Photokopplers wird durch einen lichtempfangenden Teil eines nicht gezeigten Photokopplers empfangen, so daß das Leitungsfehlersignal zu dem Empfänger 10 gesendet wird.
Die externe Rücksetzschaltung 86 umfaßt einen RS-FF 184, einen lichtempfangenden Teil 186 eines Photokopplers, einen Widerstand R73 und Kondensatoren C25 und C26. Das Licht von einem emittierenden Teil des Photokopplers, der durch den Empfänger gesteuert wird, fällt auf den lichtempfangenden Teil 186 ein. Das einfallende Licht funktioniert als externe Rücksetzeingabe vom Empfänger. Wenn also die externe Rücksetzeingabe zum lichtempfangenden Teil 186 vom Empfänger erhalten wird und wenn die Repräsentativfehlerausgabe vom RS-FF 124 erhalten wird, dann kann die das erzwingende Rücksetzeingabe für die Rücksetzschaltung 84 angelegt werden.
Zener-Dioden ZD11, ZD18 und ZD20 für das Absorbieren von Rauschen sind jeweils zwischen den entsprechenden Anschlüssen S und SC auf der Empfängerseite, zwischen den Anfangsanschlüssen Sout und SCout und zwischen den Endanschlüssen Sin und SCin angeordnet.

4. Betrieb der Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung

Als nächstes wird der Betrieb der in Fig. 8, 9 und 10 gezeigten Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12 erläutert. Der Betrieb der Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12 umfaßt den Betrieb, wenn die Leistung AN geschaltet ist, und den Betrieb, wenn die Leitungsspannung nach der Leistungzufuhr in den stabilen Zustand gefallen ist.
Fig. 11 ist ein Flußdiagramm, welches die AN-Schaltoperation darstellt, wenn die Leistung über die Anschlüsse S und SC vom Empfänger angelegt wird. Die AN-Schaltstartoperation umfaßt die folgenden Betriebe:
(1) Betrieb im Normalzustand,
(2) Betrieb, wenn ein Kurzschluß an den Anfangsanschlüssen auftritt,
(3) Betrieb, wenn ein Kurzschluß an den Endanschlüssen auftritt, und
(4) Betrieb, wenn ein Fehler in der Schleifenleitung auftritt.
Wenn die Leitungen an der Endgeräteseite normal sind, dann wird die Leistungszufuhr vom Empfänger in Schritt S1 dahin geprüft, ob ein Kurzschluß an der Anfangsseite festgestellt wird oder nicht. Da die Anfangsanschlußseite normal ist, schreitet der Prozeß zu Schritt S2 fort, wo der FET 26 AN geschaltet wird, so daß die Leistung durch die Anfangsanschlüsse zugeführt wird. Dann schreitet der Prozeß zu Schritt S3 fort, wo entschieden wird, ob ein Kurzschluß an der Endanschlußsseite auftritt oder nicht. Da auch die Endanschlußseite normal ist, schreitet der Prozeß zu Schritt S4 fort, wo geprüft wird, ob die Spannung höher als die spezifizierte Spannung, d. h. 15 V, ist oder nicht. Da der Zustand normal ist, kann eine 15 V überschreitende Spannung nach der Zeitspanne T1 erhalten werden. Damit schließt die Abfolge der Prozesse ab. In einem derartigen Normalzustand wird nur der FET 26 AN geschaltet, und die FETs 28 und 34 sind im AUS-Zustand.
Wenn in Schritt S1 ein Kurzschluß an den Anfangsanschlüssen festgestellt wird, dann schreitet der Prozeß zu Schritt S7 fort, wo die Anfangsfehleranzeigelampe 107 und die Repräsentativfehleranzeigelampe 129 aufleuchten, um den Fehler anzuzeigen, und die Information des Leitungsfehlersignals wird zum Empfänger übertragen. Als nächstes wird in Schritt S8 entschieden, ob ein Kurzschluß an den Anfangsanschlüssen auftritt oder nicht. Wenn die Endanschlüsse normal sind, schreitet der Prozeß zu Schritt S9 fort, wo die FETs 28 und 34 AN geschaltet werden, so daß die Leistung zwischen den Endanschlüssen zugeführt wird.
Wenn ein Kurzschluß an der Endanschlußseite auftritt, dann schreitet der Prozeß von Schritt S1 zu Schritt S3 fort, wo der Kurzschluß an der Endanschlußseite festgestellt wird. Dann schreitet der Prozeß zu Schritt S6 weiter, wo die Endfehleranzeigelampe 117 und die Repräsentativfehleranzeigelampe 129 aufleuchten, um den Fehler anzuzeigen, und die Information des Leitungsfehlersignals wird zum Empfänger übertragen.
Wenn alle Anfangs- und Endanschlüsse der Leitung normal sind, aber ein Fehler in den Schleifenleitungen auftritt, dann ist die Spannung an der Endanschlußseite nicht höher als die spezifizierte Spannung von 15 V, auch wenn die Zeitspanne T1 in dem Zustand abgelaufen ist, in welchem der Prozeß von Schritt S1 zu Schritt S4 fortschreitet. Deshalb schreitet der Prozeß zu Schritt S5 fort, wo die Repräsentativfehleranzeigelampe 129 aufleuchtet, um den Fehler anzuzeigen, und die Information des Leitungsfehlersignals wird zum Empfänger übertragen. Gleichzeitig werden die FETs 28 und 34 AN geschaltet, so daß die Leistung durch die Endanschlüsse zugeführt wird.
Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, welches den Betrieb der Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12 darstellt, wenn ein Kurzschluß oder ein Leitungsbruch an der Anschlußleitungsseite im Überwachungszustand auftritt, in welchem die anfängliche Leistungsversorgung normal durchgeführt wird. Wenn ein Kurzschluß oder ein Leitungsbruch in den Leitungen der Anschlußseite im stabilen Zustand auftritt, dann wird der Spannungsabfall durch die Spannungsdetektorschaltung 102 oder 118 festgestellt. In Fig. 12 wird in Schritt S1 zuerst geprüft, ob die FETs 28 und 34 im AUS-Zustand sind oder nicht, d. h. ob die Leistung durch die Anfangsanschlüsse oder die Endanschlüsse zugeführt wird. Dann werden die Fehleranzeige durch die Repräsentativfehleranzeigelampe 129, die Informationsübertragung des Leitungsfehlersignals zum Empfänger und das AUS-Schalten des FETs 26 durchgeführt. Dann wird die Leistungsversorgung abgeschaltet.
Wenn im Gegensatz dazu die FETs 28 und 34 in Schritt S1 im AN-Zustand sind und die Leistung durch die Endanschlüsse zugeführt wird, dann werden die Fehleranzeige und die Informationsübertragung genauso wie in Schritt S2 durchgeführt, wobei dann die FETs 28 und 34, welche im AN-Zustand sind, AUS geschaltet werden.
Als nächstes wird in Schritt S4 für eine Zeitspanne gleich der Impulsbreite T2 des durch das Neutriggern der monostabilen AN-Schaltsschaltung 92 erhaltenen monostabilen Impulses gewartet. In Schritt S5 wird dann das Feststellen eines Kurzschlusses an der Anfangsanschlußseite durchgeführt. Wenn kein Kurzschluß an der Anfangsanschlußseite ist, dann wird der FET 26 in Schritt S6 AN geschaltet. Wenn ein Kurzschluß an der Anfangsanschlußseite auftritt, dann wird in Schritt S7 geprüft, ob ein Kurzschluß an der Endanschlußseite auftritt oder nicht. Wenn kein Kurzschluß an der Endanschlußseite auftritt, dann werden die FETs 28 und 34 in Schritt S8 AN geschaltet, so daß Leistung durch die Endanschlüsse zugeführt wird. Wenn auch an der Endanschlußseite ein Kurzschluß auftritt, dann wird keiner der FETs 26, 28 und 34 AN geschaltet.
Fig. 13 ist ein Zeitdiagramm, welches die AN-Schaltstartoperation in dem in dem Flußdiagramm von Fig. 11 gezeigten Fall zeigt, wo die Leitungen an der Endgeräteseite normal sind. Wenn in Fig. 13 der in Fig. 1 gezeigte Schalter 24 zuerst zum Zeitpunkt t1 durch das Steuersignal vom Empfänger 10 AN geschaltet wird, dann gibt die Rücksetzschaltung 84 das Rücksetzsignal E1 in Antwort auf die Leistungsversorgung aus. Das Rücksetzsignal E1 aktiviert die monostabile AN-Schaltschaltung 92, und der monostabile Impuls E2 mit der Impulsbreite T2 wird nach einer vorbestimmten Zeitspanne T1 ausgegeben, welche auf der durch das Multiplizieren der Betriebszeit pro Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtung 14 mit der Anzahl der mit den Schleifenleitungen verbundenen Überwachungseinrichtungen 14 basiert.
Da kein Kurzschluß durch die Kurzschlußdetektorschaltung 94 festgestellt wird, geht der monostabile Impuls wie er ist durch die Schaltung hindurch und wird dann in das RS-FF 96 eingegeben. Beim Fallen des monostabilen Impulses E3 wird das RS-FF 96 invertiert, so daß das Q-Ausgabesignal E4 den Pegel H annimmt. Der Anstieg des Q-Ausgabesignals E4 zum Pegel H veranlaßt das AN-Schalten des FETs 26, so daß die Leistungsversorgung durch die Anfangsanschlüsse gestartet wird. Da die Leistung durch die Anfangsanschlüsse zugeführt wird, stellt die Spannungsdetektorschaltung 102 die normale Spannung fest, die 15 V überschreitet, so daß der Transistor 104 AN geschaltet wird.
Wenn dementsprechend die Verzögerungsschaltung 100 das Verzögerungssignal E5 des Q- Ausgabesignals E4 des RS-FF 96 nach der Zeitspanne T3 ausgibt, dann wird das Signal nach unten gezogen, weil der Transistor 104 im AN-Zustand ist, so daß das Leitungsspannungssignal E6 im Pegel L gehalten wird. Andererseits wird der monostabile Impuls auch an der Kurzschlußdetektorschaltung 110 an der Endanschlußseite angelegt. Da kein Kurzschluß an der Endanschlußseite festgestellt wird, wird der monostabile Impuls wie er ist an dem RS-FF 112 angelegt. Als Ergebnis der Setzoperation des RS-FF 112, nimmt das Q- Ausgabesignal E9 den Pegel H an.
Da die mit den Leitungen verbundenen Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtungen 14 normal betrieben werden, wird der Transistor 120 in Antwort auf das Feststellen der normalen Spannung durch die Spannungsdetektorschaltung 118 AN geschaltet, bevor das Verzögerungssignal E10 der Verzögerungsschaltung zum Pegel H steigt. Das Leitungsspannungsabfallsignal E11 wird also, auch wenn das Verzögerungssignal E10 den Pegel H annimmt, im Pegel L, welcher den normalen Zustand angibt, gehalten, indem der Transistor 120 An geschaltet wird. Die FETs 28 und 34 werden also im AUS-Zustand gehalten.
Fig. 14 ist ein Zeitdiagramm, welches die AN-Schaltstartoperation in dem Fall zeigt, in welchem ein Leitungsbruch oder ein Kurzschluß an einem Punkt zwischen benachbarten in den Anschlußleitungen verbundenen Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtungen auftritt. In Fig. 14 ist die zeitliche Abfolge des Betriebs des Schalters 24 für die Setzoperation des RS- FF 112 an der Endanschlußseite mit derjenigen von Fig. 13 identisch. Auch wenn die Leistung durch die Anfangsanschlüsse zugeführt wird, wird die normale Spannung nicht durch die Spannungsdetektorschaltung 118 an der Endanschlußseite festgestellt, weil der Fehler in den Anschlußschleifenleitungen ist. Der Transistor 120 wird also im AUS-Zustand gehalten.
Wenn das Verzögerungssignal E10 von der Verzögerungsschaltung 116 zum Pegel H steigt, dann wird das Signal so wie es ist als das Leitungsspannungsabfallsignal E11 ausgegeben. Wenn das RS-FF 112 zum Rücksetzen gezwungen wird, dann wird das Q-Ausgabesignal E9 mit dem Pegel L gesetzt. Deshalb leuchtet die Endfehleranzeigelampe 117 auf. Das Signal wird als Leitungsspannungsabfallsignal E7 vom ODER-Gatter 106 ausgegeben, um die monostabile AN-Schaltschaltung 92 über das NICHT-ODER-Gatter 90 neu zu triggern.
Außerdem veranlaßt das Signal, daß das RS-FF 124 über das NICHT-ODER-Signal betrieben wird, und das Repräsentativfehlersignal E2 als Q-Ausgabe wird auf den Pegel H gesetzt, so daß die Repräsentativfehleranzeigelampe 129 gleichzeitig aufleuchtet, wenn der FET 24 AN geschaltet wird. Die neu getriggerte monostabile AN-Schaltschaltung 92 erzeugt nach der Zeitspanne T1 wieder einen monostabilen Impuls. Zu diesem Zeitpunkt ist das RS-FF 96 an der Anfangsanschlußseite bereits im Setzzustand, so daß der Zustand nicht geändert wird. Im Gegensatz dazu tritt der RS-FF 112 an der Endanschlußseite, das im Rücksetzzustand ist, in Antwort auf den monostabilen Impuls E8 von der Kurzschlußdetektorschaltung 110 in den Setzbetrieb ein. Das Q-Ausgabesignal E9 wird also wieder mit dem Pegel H gesetzt.
Daraus resultiert, daß die einmal aufleuchtende Endfehleranzeigelampe 117 ausgeschaltet wird. Gleichzeitig nimmt das Q-Ausgabesignal E9 den Pegel H an und wird das Signal E15 über das UND-Gatter 126 mit dem Pegel H gesetzt, welches durch das zuvor ausgegebene Repräsentativfehlersignal E14 in den erlaubten Zustand versetzt wird. Der FET 28 wird also AN geschaltet. Dementsprechend wird die Leistung über die Endanschlüsse zugeführt. In dem Zustand, in welchem die Leitungsfehlerzone in den Anschlußleitungen durch die Mitte- Leitungsüberwachungseinrichtungen an beiden Seiten isoliert ist, wird die Leistung also über die End- und Anfangsanschlüsse der Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung 12 zugeführt.
Der Betrieb in dem Fall, wo ein Kurzschluß an der Anfangsanschlußseite beim AN-Schaltstart auftritt, ist mit dem Betrieb in dem in Fig. 14 gezeigten Fall identisch, wo ein Leitungsfehler in den Anschlußleitungen auftritt, wobei jedoch der FET 26 an der Anfangsanschlußseite nicht AN geschaltet wird. Die Leistungsversorgung wird derart geschaltet, daß sie über die Endanschlüsse vorgenommen wird.
Wenn ein Kurzschluß an der Endanschlußseite beim AN-Schaltstart auftritt, wird im Gegensatz zum normalen Betrieb an der in Fig. 13 gezeigten Anfangsanschlußseite durch das Feststellen des Kurzschlusses durch die Kurzschlußdetektorschaltung 110 an der Endanschlußseite, in welcher der Kurzschluß auftritt, verhindert, daß der monostabile Impuls ausgegeben wird. Während das RS-FF im Rücksetzzustand gehalten wird, wird das Aufleuchten der Endfehleranzeigelampe 117 verursacht. In Antwort auf die Endkurzschlußschaltung wird das mit dem monostabilen Impuls E2 synchronisierte Endkurzschlußfeststellungssignal E12 aus der Endkurzschlußdetektorschaltung 108 ausgegeben. Durch die Setzoperation des RS-FF 124 wird das Aufleuchten der Repräsentativfehleranzeigelampe 129 veranlaßt. Weil die Setzoperation des RS-FF 112 nicht durchgeführt wird, leuchtet natürlich auch die Endfehleranzeigelampe 117 auf.
In den oben beschriebenen und in Fig. 5, 9 und 10 gezeigten Ausführungsformen sind die Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtungen 14 und die Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtungen 12 als analoge Schaltungen ausgebildet. Alternativ dazu können die entsprechenden Prozesse in einer Programmsteuerung durch eine CPU implementiert werden.
Wenn wie oben beschrieben in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ein Leitungsfehler wie ein Kurzschluß oder ein Leitungsbruch in den Leitungen auftritt, welche sich in einer Schleife vom Empfänger aus erstrecken, dann wird die Leistungsversorgung durch die Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung und/oder die Mitte-Leitungsüberwachungseinrichtungen an beiden Seiten der Leitungsfehlerzone unterbrochen. Dann leuchtet die Fehleranzeigelampe auf, welche die Seite angibt, auf welcher der Leitungsbruch oder der Kurzschluß auftritt. Dadurch kann die Zone, in welcher der Leitungsbruch oder der Kurzschluß auftritt, einfach spezifiziert werden, so daß die Wiederherstellungsoperation schnell durchgeführt werden kann.
Weiterhin umfaßt die an der Empfängerseite angeordnete Anfangs-/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung die Fehleranzeigelampen für die Anfangs- und Endseiten sowie die Repräsentativanzeigelampe. Diese können zum Beispiel derart aufgebaut sein, daß die Repräsentativanzeigelampe aufleuchtet, wenn ein Kurzschluß festgestellt wird, und daß die Repräsentativanzeigelampe nicht aufleuchtet, wenn ein Spannungsabfall festgestellt wird. Es kann dementsprechend spezifiziert werden, ob der Leitungsfehler an der Anfangs- oder Endseite ein Kurzschluß oder ein Leitungsbruch ist.

Claims

1. Leitungsfehlerüberwachungsvorrichtung mit:

Empfangseinrichtungen (10);

Signalleitungen (16, 18), die sich von den Empfangseinrichtungen (10) erstrecken und mit den Empfangseinrichtungen in einer Schleifenform verbunden sind;

Speisezuführungseinrichtungen zum Zuführen von Speiseleistung an die Signalleitungen (16, 18);

einer Vielzahl von Endgeräten (20), die jeweils einen Sensor zum Überwachen eines Fehlers, wie Feuer, ein Gasleck u. dgl., aufweisen und auf der Überwachung basierende Information senden;

einer Vielzahl von Leitungsüberwachungseinrichtungen (14-1, 14-2, 14-3), die längs der Schleife angeordnet und zwischen den Endeinrichtungen (20) geschaltet sind, wobei jede Überwachungseinrichtung Eingangsanschlüsse (S1, SC1), Ausgangsanschlüsse (S2, SC2) und Schaltereinrichtungen (22; 42, 44) zum Verbinden oder Trennen der Eingangs- und Ausgangsanschlüsse aufweisen; und

einer Anfangs/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung (12), die Anfangs- und Endanschlüsse (A, B) umfassen, die mit den Signalleitungen (16, 18) am Anfang und am Ende der Schleife verbunden sind;

wobei, wenn sich die Signalleitungen in einem normalen Zustand befinden, Leistung den Signalleitungen durch den Anfangsanschluß (A) der Anfangs/Ende- Leitungsüberwachungseinrichtung (12) zugeführt wird, um nacheinander die Leitungsüberwachungseinrichtungen (14-1, 14-2, 14-3) in den Signalleitungen (16, 18) bis zum Endanschluß (B) der Anfangs/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung (12) zu betrieben, und, wenn ein augenblicklicher Fehler in den Signalleitungen (16, 18) auftritt, die Leistungszufuhr an einer Leitungsüberwachungseinrichtung (14-1, 14-2, 14-3) abgeschaltet wird, die gerade vor der Leitungsfehlerstelle ist, und Leistung über den Endanschluß (B) zugeführt wird, um die Leistungszufuhr an einer Leitungsüberwachungseinrichtung (14-1, 14-2, 14-3) zu beenden, die sich gerade hinter der Leitungsfehlerstelle befindet;

dadurch gekennzeichnet, daß

jede Überwachungseinrichtung (14-1, 14-2, 14-3) eine Fehleranzeigeeinrichtung (56, 58) zum Anzeigen an welcher Seite der Überwachungseinrichtung ein Fehler, wie ein Kurzschluß, in den Signalleitungen aufgetreten ist; und

die Anfangs/Ende-Leitungsüberwachungseinrichtung (12) eine Anfangs- Fehleranzeigeeinrichtung (107) zum Anzeigen eines Fehlers in den Signalleitungen (16, 18) an der Seite, die mit dem Anfangsanschluß (A) verbunden ist, eine Ende- Fehleranzeigeeinrichtung (117) zum Anzeigen eines Fehlers in den Signalleitungen (16, 18) an der Seite, die mit dem Endanschluß (B) verbunden ist, und eine Fehlerart- Anzeigeeinrichtung (129) zum Anzeigen der Art eines Fehlers in jeder der Signalleitungen (16, 18) umfaßt, die mit den Anfangsanschlüssen (A) und den Endanschlüssen (B) verbunden sind.

2. Leitungsfehlerüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Anfangs/Ende- Leitungsüberwachungseinrichtung (12) umfaßt:

eine Anfangsfehlererfassungseinrichtung (32) zum Erfassen eines Fehlers in den Signalleitungen (16, 18), die mit den Anfangsanschlüssen (A) verbunden sind;

eine Anfangsspannungsabfallerfassungseinrichtung (32) zum Erfassen eines Spannungsabfalls in den Signalleitungen (16, 18), die mit den Anfangsanschlüssen (A) verbunden sind, wobei

die Anfangsfehleranzeigeeinrichtung (107) einen Fehler in den Signalleitungen anzeigt, die mit den Anfangsschlüssen (A) verbunden sind, wenn die Anfangsfehlererfassungseinrichtung (32) einen Fehler erfaßt;

eine Endefehlererfassungseinrichtung (34) zum Erfassen eines Fehlers in den Signalleitungen (16, 18), die mit den Endanschlüssen (B) verbunden sind;

eine Endespannungsabfallerfassungseinrichtung (34) zum Erfassen eines Spannungsabfalls in den Signalleitungen (16, 18), die mit den Endanschlüssen (B) verbunden sind, wobei

die Endefehleranzeigeeinrichtung (117) einen Fehler in den Signalleitungen (16, 18) angibt, die mit den Endanschlüssen (B) verbunden sind, wenn die Endefehlererfassungseinrichtung (34) einen Fehler erfaßt, und wobei

die Fehlerart-Anzeigeeinrichtung (129) einen Fehler anzeigt, wenn mindestens eine der Anfangs- und Endefehlererfassungseinrichtungen (32, 34) und der Anfangs- und Endespannungsabfallerfassungseinrichtungen (32, 34) einen Fehler erfaßt.

3. Leitungsfehlerüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Fehleranzeigeeinrichtung (56, 58) einer jeden Leitungsüberwachungseinrichtung (14-1, 14-2, 14-3) eine erste Fehleranzeigeeinrichtung (56) zum Anzeigen, daß ein Fehler in einer Verbindungsseite der Signalleitungen (16, 18) auftritt, und eine zweite Fehleranzeigeeinrichtung (58) zum Anzeigen umfaßt, daß der Fehler in der anderen Verbindungsseite der Signalleitungen (16, 18) auftritt.

4. Leitungsfehlerüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei jede der Leitungsüberwachungseinrichtungen (14-1, 14-2, 14-3) außerdem eine Schaltereinrichtung (54) aufweist, die leitend schaltet, wenn ein Fehler der Signalleitungen (16, 18) erfaßt wird, wobei die erste und die zweite Fehleranzeigeeinrichtung (56, 58) in Reihe mit der Schaltereinrichtung (54) geschaltet ist und eine der ersten und zweiten Fehleranzeigeeinrichtungen (56, 58) eine Fehleranzeige durch Hindurchleiten eines Stroms bewirkt, der von einer Signalleitung im normalen Zustand zugeführt wird, wenn die Schaltereinrichtung (54) leitendgeschaltet ist.

5. Leitungsfehlerüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei eine Schutzdiode (D6, D7) in Reihe mit jeder der ersten und zweiten Fehleranzeigeeinrichtungen (56, 58) geschaltet ist, um einen Rückstrom zu verhindern.

6. Leitungsfehlerüberwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei jede der Leitungsüberwachungseinrichtungen (14-1, 14-2, 14-3) in einem Gehäuse (14) angeordnet ist, von dem die Signalleitungen (15a, 15b) sich von den beiden Endseiten des Gehäuses erstrecken, und die erste und zweite Fehleranzeigeeinrichtung (56, 58) zum Anzeigen eines Fehlers in den Signalleitungen jeweils nahe den Endseiten des Gehäuses (14) angeordnet sind, von denen die Signalleitungen sich erstrecken.

7. Leitungsfehlerüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die erste und die zweite Anzeigeeinrichtung (56, 58) in dem Gehäuse (14) angeordnet sind.