EP2093737A1 - Aktives Linienabschlussmodul - Google Patents

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EP2093737A1
EP2093737A1 EP08003270A EP08003270A EP2093737A1 EP 2093737 A1 EP2093737 A1 EP 2093737A1 EP 08003270 A EP08003270 A EP 08003270A EP 08003270 A EP08003270 A EP 08003270A EP 2093737 A1 EP2093737 A1 EP 2093737A1
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active line
termination module
line termination
module
constant current
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Arne Stamer
Jan Heick
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Minimax GmbH and Co KG
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00—Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
    • G08B29/02—Monitoring continuously signalling or alarm systems
    • G08B29/06—Monitoring of the line circuits, e.g. signalling of line faults
    • G—PHYSICS
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    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00—Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
    • G08B29/12—Checking intermittently signalling or alarm systems
    • G08B29/123—Checking intermittently signalling or alarm systems of line circuits

Definitions

  • the invention relates to an active line termination module for monitoring a line impedance of electrical systems according to the features of the first claim.
  • the active line termination module for monitoring line impedance of electrical equipment is suitable for use in monitoring fire detection lines, in particular for use in signaling sockets at the end of fire detection lines.
  • the monitoring of limit lines for wire break and short circuit has hitherto been carried out via a monitoring current, which is caused by a resistance at the end of the line to be monitored, in particular a fire detection line.
  • This monitoring current through the resistor plus the current consumption of the fire detectors on the line forms the quiescent current, which is continuously monitored by the control center. If this quiescent current drops below a certain value, the control panel recognizes this as an open circuit on the line and reports a fault.
  • Another disadvantage is that an area is present (about 50 ohms to 1,000 ohms), in which no faults are displayed, although an alarm can not be reliably evaluated.
  • the solution according to the invention provides for an active line termination module for monitoring a line impedance of electrical systems, in which a constant current sink with a light indicator, a voltage regulator and an intelligent electronic component are arranged between the lines to be monitored so that the intelligent electronic component is connected to the constant current sink by means of a line ,
  • the active line termination module is suitable for monitoring lines, in particular alarm lines of any kind, but in particular of monitored lines of a fire detection line.
  • the device according to the invention can be designed mechanically so that it can be plugged into a reporting socket at the end of a fire detection line as a line termination. This can be done suitably by one or more connectors.
  • the active line termination module according to the invention can also be integrated directly into the circuit of an alarm detector, in particular a fire detector, which represents an important embodiment variant, especially for systems to be newly designed.
  • a fire detector which represents an important embodiment variant, especially for systems to be newly designed.
  • existing microcontrollers can be used in the fire detector.
  • the constant current sink of the active line termination module is controlled by an intelligent electronic component which forms the quiescent current for the line to be monitored, the intelligent electronic component cyclically switching off the constant current sink for a short time or increasing the constant current and the voltage at the line to be monitored before and after the shutdown or the current increase measures. If the impedance is too high, the constant current sink is switched off or / and a signal is sent to a monitoring device.
  • the monitoring device may be the fire alarm or its alarm system.
  • the intelligent electronic module can precede the intelligent electronic module with a voltage regulator.
  • the voltage regulator can also be integrated in the intelligent module.
  • the intelligent component can represent a microcontroller or a programmable logic component.
  • the light indicator can represent a light-emitting diode in an advantageous embodiment. If the value of the measured line impedance rises above the specified value, the intelligent electronic component switches off the constant current sink and the indicator light goes out, so that the monitoring center registers a wire break. The extinction of the LED shows optically but also a non-interference-free operation. It is conceivable to replace the illuminated display with another suitable signal generator.
  • FIG. 1 shows the block diagram of an active line termination module 1, which can be plugged with the contacts 2 on the line to be monitored.
  • the light-emitting diode 5 and the constant current sink 4 are arranged and connected to each other by lines.
  • a microcontroller 3 with voltage regulator 6 is arranged as an intelligent electronic component. From the microcontroller 3, a line 7 extends to the constant current sink 4.
  • the constant current sink 4 is controlled by the microcontroller 3 in the case of rest and forms the quiescent current for the line to be monitored.
  • the microcontroller 3 cyclically switches off the constant current sink 4 for a short time and / or increases the constant current for a short time and measures the voltage on the line before and after this disconnection or current increase. The difference between these two values is directly proportional to the line impedance of the line to be monitored.
  • the microcontroller 3 switches the Constant current sink 4 off and the LED 5 goes out, so that the monitoring center registers a wire break.
  • the extinction of the LED is also the visual indication for a trouble-free operation.
  • FIG. 2 shown embodiment provides to arrange the voltage regulator 6 in front of the microcontroller 3.
  • FIG. 3 shows the active line termination module 1, which the circuits of FIG. 1 or FIG. 2 may lead from the lines 8 to the contacts 2. With these contacts 2, the active line termination module 1 to the reporting socket, such as a fire detection line, plugged so that it is continuously verifiable, the light indicator in the active line termination module indicates the trouble-free operation or a wire break.
  • the reporting socket such as a fire detection line
  • FIG. 4 an embodiment is shown, in which the active line termination module 1 is integrated into the circuit of a fire detector 9, wherein a variant is shown, in which the voltage regulator 6 is connected upstream of the microcontroller 3.
  • FIG. 5 shows a variant in which the active line termination module 1 is integrated into the circuit of the fire detector 9, wherein the voltage regulator 6 is integrated into the microcontroller 3.
  • FIG. 6 shows an embodiment in which the microcontroller 10 of the fire detector 9 are connected to a contact current sink 4 and the light emitting diode 5 and thus a fire detector with integrated line termination module is created.
  • the device represents a particular embodiment of FIG. 5 in which the microcontroller 3, 10 in fire detector 9 and line termination module 1 need not be duplicated, since the microcontroller 10 of the fire detector takes over the control of the constant current sink 4.
  • the contacts 11 of the fire detector 9 to be monitored fire detection line are not necessarily pluggable. These can also be designed as screw terminals etc.
  • the solution according to the invention can be made mechanically compatible with the conventional connection resistance, so that a retrofitting of existing systems is possible.
  • the system reliability increases due to interference when exceeding the permissible line impedance, so that in all resistance ranges Faults are displayed.
  • the quiescent current of the fire detection lines is voltage-independent by the constant current sink, which increases the reliability of the evaluation of the line current through the fire alarm panel.
  • a visual display for trouble-free operation by the light indicator is provided.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein aktives Linienabschlussmodul (1) zur Überwachung einer Leitungsimpedanz von elektrischen Anlagen, insbesondere für den Einsatz am Ende von Brandmeldelinien, wobei zwischen den zu überwachenden Leitungen eine Konstantstromsenke (4) mit Leuchtanzeige, ein Spannungsregler (6) und ein intelligenter Elektronikbaustein so angeordnet sind, dass der intelligente Elektronikbaustein mittels einer Leitung (7) mit der Konstantstromsenke (4) verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein aktives Linienabschlussmodul zur Überwachung einer Leitungsimpedanz von elektrischen Anlagen nach den Merkmalen des ersten Patentanspruches.
  • Das aktive Linienabschlussmodul zur Überwachung einer Leitungsimpedanz von elektrischen Anlagen ist geeignet für den Einsatz zur Überwachung von Brandmeldelinien, insbesondere für den Einsatz in Meldesockeln am Ende von Brandmeldelinien.
  • Die Überwachung von Grenzwertlinien auf Drahtbruch und Kurzschluss erfolgt bisher über einen Überwachungsstrom, der durch einen Widerstand am Ende der zu überwachenden Linie, insbesondere einer Brandmeldelinie, verursacht wird. Dieser Überwachungsstrom durch den Widerstand plus die Stromaufnahme der Brandmelder auf der Linie bildet den Ruhestrom, der von der Zentrale kontinuierlich überwacht wird. Sinkt dieser Ruhestrom unter einen bestimmten Wert, erkennt die Zentrale dieses als Drahtbruch auf der Linie und meldet Störung.
  • Jüngere europäische Normen fordern, dass bereits die Erhöhung der Leitungsimpedanz auf den als Maximum spezifizierten Wert zur Anzeige einer Drahtbruchmeldung führen muss. Das ist mit der herkömmlichen Methode sehr schwierig, da eine Ruhestromabsenkung um ca. 0,1 mA bereits zu einer Störungsmeldung führen müsste. Da der reale Linienruhestrom durch die pulsierende Stromaufnahme einiger Melder um mehrere mA schwanken kann, ist ein Erfüllen jüngster Normen mit der herkömmlichen Technik nicht möglich.
  • Nachteilig ist weiterhin, dass ein Bereich vorhanden ist (ca. 50 Ohm bis 1.000 Ohm), in dem keine Störungen angezeigt werden, obwohl ein Alarm nicht mehr zuverlässig ausgewertet werden kann.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Überwachungsmodul für den Linienabschluss von Meldelinien, insbesondere Brandmeldelinien, zu entwickeln, mit dem es zuverlässig möglich ist, Drahtbrüche spannungsunabhängig zu ermitteln, wobei ein Nachrüsten bestehender Anlagen möglich sein soll.
  • Diese Aufgabe wird durch ein aktives Linienabschlussmodul nach den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst.
  • Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.
  • Die erfindungsgemäße Lösung sieht ein aktives Linienabschlussmodul zur Überwachung einer Leitungsimpedanz von elektrischen Anlagen vor, bei der zwischen den zu überwachenden Leitungen eine Konstantstromsenke mit Leuchtanzeige, ein Spannungsregler und ein intelligenter Elektronikbaustein so angeordnet sind, dass der intelligente Elektronikbaustein mittels einer Leitung mit der Konstantstromsenke verbunden ist. Das aktive Linienabschlussmodul eignet sich zur Überwachung von Leitungen, insbesondere Alarmleitungen jeglicher Art, insbesondere aber von zu überwachenden Linien einer Brandmeldelinie. Dazu kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mechanisch so gestaltet sein, dass sie in einen Meldesockel am Ende einer Brandmeldelinie als Linienabschluß eingesteckt werden kann. Das kann in geeigneter Weise durch einen oder mehrere Stecker erfolgen. Das erfindungsgemäße aktive Linienabschlußmodul ist aber auch in die Schaltung eines Alarmmelders, insbesondere eines Brandmelders, direkt integrierbar, was besonders für neu zu gestaltende Anlagen eine wichtige Ausführungsvariante darstellt. Nach der Ausführungsvariante besteht zum einen die Möglichkeit, den Brandmelder in das einsteckbare Linienabschlussmodul zu integrieren, oder das Linienabschlussmodul fest mit dem Brandmelder zu verbinden oder in diesen zu integrieren. Bei Integration des Linienabschlussmoduls in den Brandmelder können im Brandmelder vorhandene Microcontroller genutzt werden.
  • Die Konstantstromsenke des aktiven Linienabschlussmoduls wird im Ruhefall von einem intelligenten Elektronikbaustein angesteuert, welche den Ruhestrom für die zu überwachende Leitung bildet, wobei der intelligente Elektronikbaustein zyklisch die Konstantstromsenke für kurze Zeit abschaltet oder den Konstantstrom erhöht und die Spannung an der zu überwachenden Linie vor und nach der Abschaltung oder der Stromerhöhung misst. Bei zu hoher Impedanz wird die Konstantstromsenke abgeschaltet oder/und ein Signal an eine Überwachungseinrichtung gegeben. Die Überwachungseinrichtung kann der Brandmelder oder sein Alarmsystem darstellen.
  • Vorteilhaft ist es, dem intelligenten Elektronikbaustein einen Spannungsregler vorzuschalten. In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung kann der Spannungsregler auch in den intelligenten Baustein integriert sein. Der intelligente Baustein kann einen Microcontroller oder einen programmierbaren Logikbaustein darstellen.
  • Die Leuchtanzeige kann in vorteilhafter Ausgestaltung eine Leuchtdiode darstellen. Steigt der Wert der gemessenen Leitungsimpedanz über den vorgegebenen Wert, so schaltet der intelligente Elektronikbaustein die Konstantstromsenke aus und die Leuchtanzeige erlischt, so dass die Überwachungszentrale einen Drahtbruch registriert. Das Erlöschen der Leuchtdiode zeigt aber optisch auch einen nichtstörungsfreien Betrieb an. Denkbar ist es, die Leuchtanzeige auch durch einen anderen geeigneten Signalgeber zu ersetzen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung an fünf Figuren und einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die Figuren zeigen:
    • Figur 1:
    Blockschaltbild eines aktiven Linienabschlussmoduls, bei dem der Spannungsregler in den Microcontroller integriert ist.
    Figur 2:
    Blockschaltbild eines aktiven Linienabschlussmoduls mit separatem Spannungsregler und Microcontroller.
    Figur 3:
    Aktives Linienabschlussmodul mit Leitungen und Steckverbindung für einen Meldesockel.
    Figur 4:
    Aktives Linienabschlussmodul in die Schaltung eines Brandmelders Integriert.
    Figur 5:
    Aktives Linienabschlussmodul, in die Schaltung eines Brandmelders integriert, wobei der Spannungsregler in den Microcontroller integriert ist.
    Figur 6:
    Aktives Linienabschlussmodul, in die Schaltung eines Brandmleders integriert.
  • Die Figur 1 zeigt das Blockschaltbild eines aktiven Linienabschlussmoduls 1, welches mit den Kontakten 2 auf die zu überwachende Linie aufgesteckt werden kann.
  • Zwischen dem positiven und dem negativen elektrischen Kontakt 2 sind die Leuchtdiode 5 und die Konstantstromsenke 4 angeordnet und durch Leitungen miteinander verbunden. Parallel dazu ist als intelligenter Elektronikbaustein ein Microcontroller 3 mit Spannungsregler 6 angeordnet. Vom Microcontroller 3 verläuft eine Leitung 7 zur Konstantstromsenke 4. Die Konstantstromsenke 4 wird im Ruhefall von dem Microcontroller 3 angesteuert und bildet den Ruhestrom für die zu überwachende Linie. Der Microcontroller 3 schaltet zyklisch die Konstantstromsenke 4 für kurze Zeit ab und/oder erhöht den Konstantstrom kurzzeitig und misst die Spannung an der Linie vor und nach dieser Abschaltung bzw. Stromerhöhung. Die Differenz dieser beiden Werte ist direkt proportional zur Leitungsimpedanz der zu überwachenden Linie. Steigt der Wert der gemessenen Leitungsimpedanz über den vorgegebenen Wert, so schaltet der Microcontroller 3 die Konstantstromsenke 4 aus und die Leuchtdiode 5 erlischt, so dass die Überwachungszentrale einen Drahtbruch registriert. Das Erlöschen der LED ist aber auch die optische Anzeige für einen nicht störungsfreien Betrieb.
  • Die in Figur 2 gezeigte Ausführungsvariante sieht vor, den Spannungsregler 6 vor den Microcontroller 3 anzuordnen.
  • Die Figur 3 zeigt das aktive Linienabschlussmodul 1, welches die Schaltungen von Figur 1 oder Figur 2 beinhalten kann, von dem Leitungen 8 zu den Kontakten 2 führen. Mit diesen Kontakten 2 ist das aktive Linienabschlussmodul 1 an den Meldesockel, beispielsweise einer Brandmeldelinie, einsteckbar, so dass diese kontinuierlich überprüfbar ist, wobei die Leuchtanzeige im aktiven Linienabschlussmodul den störungsfreien Betrieb oder einen Drahtbruch anzeigt.
  • In Figur 4 ist eine Ausführungsvariante gezeigt, bei der das aktives Linienabschlussmodul 1 in die Schaltung eines Brandmelders 9 integriert ist, wobei eine Ausführungsvariante dargestellt ist, bei der der Spannungsregler 6 dem Microcontroller 3 vorgeschaltet ist.
  • Die Figur 5 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der das aktive Linienabschlussmodul 1 in die Schaltung des Brandmelders 9 integriert ist, wobei der Spannungsregler 6 in den Microcontroller 3 integriert ist.
  • Die Figur 6 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der der Microcontroller 10 des Brandmelders 9 mit einer Kontaktstromsenke 4 und der Leuchtdiode 5 verbunden sind und damit ein Brandmelder mit integriertem Linienabschlussmodul entsteht. Die Vorrichtung stellt eine besondere Ausführungsvariante von Figur 5 dar, wobei der Microcontroller 3, 10 in Brandmelder 9 und Linienabschlussmodul 1 nicht doppelt vorhanden sein muss, da der Microcontroller 10 des Brandmelders die Steuerung der Konstantstromsenke 4 übernimmt.
  • Die Kontakte 11 des Brandmelders 9 zu der zu überwachenden Brandmeldelinie sind nicht zwingend steckbar ausgebildet. Diese können auch als Schraubenklemmen etc. ausgeführt sein.
  • Die erfindungsgemäße Lösung kann mechanisch kompatibel zum herkömmlichen Anschlusswiderstand gefertigt werden, so dass ein Nachrüsten bestehender Anlagen möglich ist. Durch ihren Einsatz erhöht sich die Systemzuverlässigkeit durch Störanzeigen beim Überschreiten der zulässigen Linienimpedanz, so dass in allen Widerstandsbereichen Störungen angezeigt werden. Der Ruhestrom der Brandmeldelinien ist durch die Konstantstromsenke spannungsunabhängig, wodurch sich die Zuverlässigkeit bei der Auswertung des Linienstroms durch die Brandmeldezentrale erhöht. Weiterhin erfolgt eine optische Anzeige für den störungsfreien Betrieb durch die Leuchtanzeige.
    • Liste der verwendeten Bezugszeichen
    • 1
    Aktives Linienabschlussmodul
    2
    Kontakt des überwachenden aktiven Linienabschlussmoduls
    3
    Microcontroller
    4
    Konstantstromsenke
    5
    Leuchtdiode
    6
    Spannungsregler
    7
    Leitung zwischen 3 und 4
    8
    Leitungen vom aktiven Linienabschlussmodul 1 zum Kontakt 2
    9
    Schaltung eines Brandmelders
    10
    Microcontroller des Brandmelders
    11
    Kontakt des Brandmelders mit der zu überwachenden Brandmeldelinie

Claims (10)

  1. Aktives Linienabschlussmodul (1) zur Überwachung einer Leitungsimpedanz von elektrischen Anlagen, insbesondere für den Einsatz am Ende von Brandmeldelinien, dadurch gekennzeichnet, dass
    - zwischen den zu überwachenden Leitungen eine Konstantstromsenke (4) mit Leuchtanzeige, ein Spannungsregler (6) und ein intelligenter Elektronikbaustein so angeordnet sind, dass der intelligente Elektronikbaustein mittels einer Leitung (7) mit der Konstantstromsenke (4) verbunden ist.
  2. Aktives Linienabschlussmodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Konstantstromsenke (4) im Ruhefall vom intelligenten Elektronikbaustein angesteuert wird und den Ruhestrom für die zu überwachende Leitung bildet, wobei der intelligente Elektronikbaustein zyklisch die Konstantstromsenke (4) für kurze Zeit abschaltet oder den Konstantstrom erhöht und die Spannung an der zu überwachenden Linie vor und nach der Abschaltung oder der Stromerhöhung misst und bei zu hoher Impedanz die Konstantstromsenke (4) abschaltet oder/und ein Signal an eine Überwachungseinrichtung gibt.
  3. Aktives Linienabschlussmodul (1) nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zu überwachende Linie eine Brandmeldelinie darstellt.
  4. Aktives Linienabschlussmodul (1) nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem intelligenten Elektronikbaustein ein Spannungsregler (6) vorgeschaltet ist.
  5. Aktives Linienabschlussmodul (1) nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsregler (6) in den intelligenten Baustein integriert ist.
  6. Aktives Linienabschlussmodul (1) nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der intelligente Baustein einen Microcontroller (3) oder einen programmierbaren Logikbaustein darstellt.
  7. Aktives Linienabschlussmodul (1) nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtanzeige eine Leuchtdiode (5) darstellt.
  8. Aktives Linienabschlussmodul (1) nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das aktive Linienabschlussmodul (1) Kontakte (2) aufweist, die in den Meldesockel einer Brandmeldelinie einsteckbar sind.
  9. Aktives Linienabschlussmodul (1) nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das aktive Linienabschlussmodul (1) in die Schaltung eines Brandmelders (9) integriert ist.
  10. Aktives Linienabschlussmodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Brandmelder (9) und Linienabschlussmodul (1) in den Meldesockel der Brandmeldelinie einsteckbar sind.
EP08003270.9A 2008-02-22 2008-02-22 Aktives Linienabschlussmodul Active EP2093737B1 (de)

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