EP2625678A1 - Verfahren zum betreiben einer sprachdurchsageanlage - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer sprachdurchsageanlage

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EP2625678A1
EP2625678A1 EP11790863.2A EP11790863A EP2625678A1 EP 2625678 A1 EP2625678 A1 EP 2625678A1 EP 11790863 A EP11790863 A EP 11790863A EP 2625678 A1 EP2625678 A1 EP 2625678A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
impedance
loop
beginning
short circuit
switches
Prior art date
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Application number
EP11790863.2A
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English (en)
French (fr)
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EP2625678B1 (de
Inventor
Thomas Müller
Andreas Nejedly
Robert Reither
Josef Schreiner
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Novar GmbH
Original Assignee
Novar GmbH
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Publication date
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Publication of EP2625678A1 publication Critical patent/EP2625678A1/de
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Publication of EP2625678B1 publication Critical patent/EP2625678B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R29/00—Monitoring arrangements; Testing arrangements
    • H04R29/007—Monitoring arrangements; Testing arrangements for public address systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R27/00—Public address systems

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a voice announcement system specified in the preamble of claim 1 Art.
  • Voice announcement systems in public spaces often have an interface to a hazard detection system or form an integral part of the latter. At least when such electroacoustic systems also serve to announce danger reports, they are subject to high demands on operational safety. In particular, an interruption or a short circuit in the ring circuit supplying the loudspeakers must not lead to a failure of the entire system.
  • separator modules each of which a switch or two switches in series, one or the switch controlling microcontroller, a rechargeable from the loop energy storage andaccosprüfscrien for a comprises AC supply voltage supplied by the control center.
  • the AC supply voltage has a frequency outside the audible range.
  • separator modules make it possible to operate the voice message system in the method according to the preamble of claim 1.
  • the microcontroller periodically checks whether the incoming and the outgoing line section of the loop conduct the AC supply voltage. In the event of a voltage dip, the microcontroller then opens its operating voltage refers to the local energy storage, the one or more switches in one of the looped through wires of the loop.
  • the short circuit is isolated. While in normal operation, the center feeds the audio signals and the AC supply voltage only in the beginning of the ring line, the feed should also occur in the event of a short circuit from the end of the loop to ensure the supply of the two incurred by the separation of the short stub lines.
  • this construction of spurs is not readily possible because after a short circuit, the switches of all disconnector modules open and thus the disconnector modules input side and output side are dead and not communicate with each other in any other way.
  • Speech announcement systems that sound large areas with 60 or more speakers, the problem of being able to locate the fault location, so the interruption or short circuit on the loop.
  • the invention has for its object to provide a method of the introductory genus, which makes it possible to both detect a fault by interruption or short circuit on the loop in the center and to locate. Another object is to be able to restart the intact parts of the loop after a short circuit in a simple manner.
  • control unit measures the impedance incrementally from the first to the last disconnector module as well as the impedance of the entire loop, which enters measured values as set values in an impedance table, during operation periodically the impedance of the entire loop and compares with the corresponding setpoint from the impedance table, generates an error message when a deviation is detected, and compares the measured value with the individual setpoint values in the
  • Impedance table determines the fault location and brings to the display. Even already installed systems can be supplemented with little effort with this functionality.
  • An essential prerequisite for the uninterrupted maintenance of the function of the voice announcement system in the event of an interruption of the loop is that the center feeds the AC supply voltage into the loop both from the beginning and from the end. At the same time this is a prerequisite for the restoration of the functionality of the system after a short circuit, more precisely, the operability of the resulting after a separation of a short stub line from the end of the previous ring line to the short circuit location.
  • a further improvement of the method is that the control center makes the stepwise measurement of the impedance of the loop from both its beginning and end and the measured values in two
  • Impedance tables enters, in operation, the impedance of the loop also from both their beginning and of their Periodically measures and compares the measured actual values with the setpoints in the two impedance tables before generating an error message and fault location display.
  • the resulting redundancy increases the reliability of an error message and especially the display of the correct error location.
  • the simplest way to measure the disconnector module is to first open the switches of all disconnector modules and then to sequentially close them to switch the loop.
  • the opening and sequential closing of the switches is performed both from the beginning to the end and from the end to the beginning of the loop.
  • a simple way to separate a short circuit from the loop is that in case of short circuit, the switches of all disconnector modules are opened and then, starting at the beginning and at the end of the loop, sequentially closed again and that the switches of the isolator modules directly on both sides of the Kurz practitioner- tes be opened immediately after closing. Because after a short circuit, the simultaneous rebuilding of the two spur lines from the control center could lead to a situation that is adjacent to the short circuit
  • Disconnector module in the outgoing from the beginning of the previous loop stub closes its located to the short circuit point switch and at the same time any disconnector module in the other stub also closes its lying on the side of the short circuit switch and on the also coincidentally closed
  • the last disconnect module at the end of the loop closes its switch or switches with a delay time longer than the time to sequentially close the switches from the first to the penultimate disconnect module.
  • each disconnect module can be equipped with an LED that the microprocessor turns on when it detects that this disconnect module is closest to the short circuit location and therefore keeps the corresponding switch permanently open.
  • Fig. 1 the basic structure of a voice announcement system
  • FIG. 3 shows a flow chart of the program sequence in the microprocessor of the separator module according to FIG. 2.
  • a control center which contains the components known per se, for example for a voice announcement, has a connection A for the beginning of a 2-wire ring line and a connection B for the end of this ring line.
  • the wires of the loop are looped through separator modules 1 to 7.
  • such a loop may include 60 and more separator modules.
  • speaker connected in the separator modules and / or to the line sections between the separator modules.
  • the audio signals are fed with up to 100 Veff.
  • a sine signal with 22 kHz and an amplitude of approx. 50 V is fed in as AC supply voltage, for example.
  • Figure 2 shows a simplified and unipolar drawn block diagram of a separator module.
  • the incoming ring line is connected to terminal 2, the outgoing ring line.
  • the outgoing ring line There are two wires in a core of the ring line looped from terminal 1 to terminal 2
  • Switches Sl and S2 in series. Between Sl and S2 there is a terminal 3 for the connection of a loudspeaker LI. Additional loudspeakers L2 and L3 can be connected to the ringing line outside the isolator module.
  • the switches Sl and S2 are executed here as contacts of not shown, separate relays both because of the high audio voltages and the high audio currents.
  • the relays and thus the switches Sl and S2 are controlled by a microcontroller, depending on whether the input side and / or output side, a sufficient voltage level is present, more precisely, whether a predetermined voltage level is exceeded or undershot.
  • the necessary, separatedersprüf- circuits are known and therefore not shown.
  • the microcontroller receives its operating voltage from a power supply, which in turn relates both from the input side and from the output side applied AC supply voltage via a respective rectifier in normal operation.
  • the power supply also includes a normal operation also from the AC supply voltage and the rectifier after voltage adjustment constantly charged energy storage in the form of a capacitor. Its capacity is such that the
  • Separator module in the absence of the AC supply voltage (and the audio signals) can work independently for a certain time, eg one to two seconds.
  • Figure 3 there is shown a simplified flow chart illustrating the operation of each of the separator modules, and more particularly the partially looped routines and subroutines of the microcontroller.
  • Step the supply AC voltage is turned on to the loop and then turned off again. This ensures that all the relays, controlled by the microcontroller (see FIG. 3), have their switches S1 and S2 open, and thus a defined initial state is established, which is e.g. when using bistable relays initially is not given.
  • the center again applies the AC supply voltage, but only to the beginning of the loop, i. The connection A.
  • the microcontroller of the isolator module 1 detects the concern of the supply voltage and therefore closes its switches Sl and S2 (in Figure 3 with "Relay 1" or "Relay 2").
  • the center measures the frequency of the AC supply voltage, the impedance of this first plinsab- section of the loop and enters the measured value in a first field of an impedance table A as a setpoint.
  • the second isolator module also receives the supply AC voltage.
  • the central recognizes at the with the
  • Impedance measurement and enters the new value as the reference value of the impedance up to the second separator in a second field of the impedance table A.
  • This calibration process and the creation of a complete value series in the impedance table A continue until the last separator module.
  • the control panel can measure the impedance of the entire loop to its end at port B and also store this setpoint. This measurement can also be carried out at a later date.
  • the control panel switches off the AC supply voltage from its connection A.
  • the switches Sl and S2 of all isolator modules open again.
  • the central station applies the alternating supply voltage to its connection B and thus to the end of the ring line and repeats the calibration process now from the end to the beginning of the loop.
  • the corresponding values are entered by the control center in an impedance table B.
  • the control center applies the alternating supply voltage both to its connection A and to its connection B. If not already before, the control panel now measures the total impedance of the closed ring and stores the measured value as the setpoint. During operation, the control panel periodically measures, for example every 5 to 10 seconds, the impedance of the ring line supplied from both sides with the AC supply voltage and possibly audio signals, both from terminal A and terminal B, and compares the measured values or actual values the corresponding setpoints in the impedance table A and the impedance table B. In the event of an interruption of the loop recognizes the
  • This interruption is due to the fact that the measured values or actual values of the impedance deviate from the corresponding setpoints and therefore generates an error message. Furthermore, the control center compares the current measured values with the set values entered in the individual fields of the impedance tables A and B and uses the result to determine the number of the isolator module which, as seen from the terminal A, is before the interruption and the number of the isolator module in the same sense after the interruption lies. These separator module numbers show the center in a suitable form, e.g. on a display, on. The disconnector modules are not involved in detecting an interruption. Only the closest to the interruption
  • Disconnector modules open according to the flowchart in FIG. 3 on the side of the interruption
  • Switch S1 or S2 however, this has no effect on the two spur lines created by the interruption and / or on the control center and the continued functioning of the system.
  • the supply voltage at the isolator modules breaks down both on the input side and on the output side.
  • the autarkic capacitor now causes the capacitor to operate with its operating voltage.
  • Microcontroller provided that the disconnector module brings its relays, more precisely its switches Sl and S2, in the open position. This applies to all isolator modules. Only the disconnector module 1 then receives its AC supply voltage via the terminal A and closes according to the program routine in Figure 3 its switches Sl and S2. Next, therefore, the disconnector module 2 also receives the AC supply voltage, closes its switches Sl and S2, etc., up to that disconnector module which is closest to the short circuit location.
  • Disconnector module rebuilt before the short circuit location and all connected speakers are functional again.
  • Separator module begins, however, with the closing of its switches Sl and S2 only with a time delay which is such that until then the construction of the outgoing of the terminal A, the longest possible spur line, ie to the disconnector module 6 in Figure 1, is completed with certainty ,
  • This delay time can be 3 seconds, for example, for 60 disconnector modules. Namely, in the example of FIG. 1, the
  • the spur lines behave as seen from the control center as in the case of a break in the loop.
  • the central office thus determines the numbers of the respective last disconnector modules before the short circuit location at the next impedance measurement in the same way as in the case of an interruption.
  • the microcontroller of the respective disconnector modules adjacent to the short circuit location can control their LEDs in order to facilitate finding the physical short circuit location.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Betreiben einer Sprachdurchsageanlage mit einer Zentrale, an die Lautsprecher über eine zweiadrige Ringleitung angeschlossen sind, die über Trennermodule geführt ist, kann ein Fehler auf der Ringleitung lokalisiert werden, wenn die Zentrale die Impedanz der Ringleitung schrittweise von Trennermodul zu Trennermodul sowie die Impedanz der gesamten Ringleitung misst, die gemessenen Werte als Sollwerte in eine Impedanztabelle einträgt, im Betrieb periodisch die Impedanz der gesamten Ringleitung misst und mit dem entsprechenden Sollwert aus der Impedanztabelle vergleicht sowie bei Feststellung einer Abweichung eine Fehlermeldung erzeugt und durch Vergleich des gemessenen Wertes mit den einzelnen Sollwerten in der Impedanztabelle den Fehlerort ermittelt und zur Anzeige bringt.

Description

Verfahren zum Betreiben einer Sprachdurchsageanlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Sprachdurchsageanlage der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art .
Sprachdurchsageanlagen in öffentlichen Räumen haben häufig eine Schnittstelle zu einer Gefahrenmeldeanlage oder bilden einen integralen Teil letzterer. Zumindest dann, wenn solche elektroakustischen Anlagen auch zur Durchsage von Gefahrenmeldungen dienen, unterliegen sie hohen Anforderungen an die Betriebssicherheit. Insbesondere dürfen eine Unterbrechung oder ein Kurzschluss in der die Lautsprecher versorgenden Ringleitung nicht zu einem Ausfall der gesamten Anlage führen.
Aus der WO 2009/049949 AI ist es bekannt, die Ringleitung hierzu über Trennermodule zu führen, von denen jedes einen Schalter oder zwei in Serie liegende Schalter, einen den oder die Schalter steuernden Microcontroller, einen aus der Ringleitung wieder aufladbaren Energiespeicher und Spannungsprüfschaltungen für eine von der Zentrale der Anlage gelieferte Versorgungswechselspannung umfasst. Die Versorgungswechselspannung hat eine außerhalb des Hörbereiches liegende Frequenz. Diese Trennermodule ermöglichen es, die Sprachdurchsageanlage in dem Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu betreiben. Hierzu prüft der Mikrocontroller periodisch, ob der ankommende und der abgehende Leitungsabschnitt der Ringleitung die Versorgungswechselspannung führen. Bei einem Spannungseinbruch öffnet der Mikrocontroller, der dann seine Betriebsspannung aus dem lokalen Energiespeicher bezieht, den oder die Schalter in einer der durchgeschleiften Adern der Ringleitung. Wenn der Spannungseinbruch durch einen Kurzschluss verursacht ist, wird der Kurzschluss dadurch isoliert. Während im normalen Betrieb die Zentrale die Audiosignale und die Versorgungswechselspannung nur in den Anfang der Ringleitung einspeist, soll die Einspeisung im Kurzschlussfall auch vom Ende der Ringleitung her erfolgen um die Versorgung der beiden durch das Heraustrennen des Kurzschlusses entstandenen Stichleitungen zu gewährleisten. Mit den in der Druckschrift beschriebenen Mitteln ist dieser Aufbau von Stichleitungen jedoch nicht ohne weiteres möglich, weil nach einem Kurzschluss die Schalter aller Trennermodule offen und somit die Trennermodule eingangsseitig und ausgangsseitig spannungslos sind und auch nicht in anderer Weise miteinander kommunizieren.
Unabhängig davon besteht bei derartigen
Sprachdurchsageanlagen, die große Flächen mit 60 oder mehr Lautsprechern beschallen, das Problem, den Fehlerort, also die Unterbrechung oder den Kurzschluss, auf der Ringleitung lokalisieren zu können. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, das es ermöglicht, einen Fehler durch Unterbrechung oder Kurzschluss auf der Ringleitung in der Zentrale sowohl festzustellen als auch zu lokalisieren. Eine weitere Aufgabe besteht da- rin, nach einem Kurzschluss die intakten Teile der Ringleitung auf einfache Weise wieder in Betrieb nehmen zu können. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Zentrale bei Inbetriebnahme der Ringleitung deren Impedanz schrittweise von dem ersten bis zum letzten Trennermodul sowie die Impedanz der gesamten Ringleitung misst, die gemessenen Werte als Sollwerte in eine Impedanztabelle einträgt, im Betrieb periodisch die Impedanz der gesamten Ringleitung misst und mit dem entsprechenden Sollwert aus der Impedanztabelle vergleicht, bei Feststellung einer Ab- weichung eine Fehlermeldung erzeugt und durch Vergleich des gemessenen Wertes mit den einzelnen Sollwerten in der
Impedanztabelle den Fehlerort ermittelt und zur Anzeige bringt . Auch bereits installierte Anlagen können mit geringem Aufwand um diese Funktionalität ergänzt werden.
Eine wesentliche Voraussetzung für die unterbrechungslose Aufrechterhaltung der Funktion der Sprachdurchsageanlage im Fall einer Unterbrechung der Ringleitung besteht darin, dass die Zentrale die Versorgungswechselspannung in die Ringleitung sowohl von deren Anfang aus als auch von deren Ende aus einspeist. Gleichzeitig ist dies Voraussetzung für die Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit der Anlage nach einem Kurzschluss, genauer gesagt die Funktionsfähigkeit der nach einem Heraustrennen eines Kurzschlusses dadurch entstandenen Stichleitung von dem Ende der vorherigen Ringleitung bis vor den Kurzschlussort. Eine weitere Verbesserung des Verfahrens besteht darin, dass die Zentrale die schrittweise Messung der Impedanz der Ringleitung sowohl von deren Anfang aus als auch von deren Ende aus vornimmt und die gemessenen Werte in zwei
Impedanztabellen einträgt, im Betrieb die Impedanz der Ringleitung ebenfalls sowohl von ihrem Anfang als auch von ihrem Ende her periodisch misst, und vor Erzeugung einer Fehlermeldung und Fehlerortanzeige die gemessenen Istwerte mit den Sollwerten in den beiden Impedanztabellen vergleicht.
Die dadurch geschaffene Redundanz erhöht die Zuverlässigkeit einer Fehlermeldung und vor allem der Anzeige des korrekten Fehlerortes. Um von der Zentrale aus insbesondere auch solche
Trennermodule, zwischen denen nur kurze Leitungsabschnitte liegen, zuverlässig unterscheiden und damit im Fehlerfall den Fehlerort eng eingrenzen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Zentrale die Impedanzwerte der Ringleitung bei der Frequenz der Versorgungsspannung durch Fourieranalyse errechnet .
Bei der Inbetriebnahme der Ringleitung lässt sich deren Impedanz schrittweise von dem ersten bis zum letzten
Trennermodul am einfachsten dann messen, wenn zunächst die Schalter aller Trennermodule geöffnet und anschließend zum Durchschalten der Ringleitung sequenziell geschlossen werden . Vorzugsweise wird das Öffnen und sequenzielle Schließen der Schalter sowohl vom Anfang zum Ende als auch vom Ende zum Anfang der Ringleitung durchgeführt.
Eine einfache Möglichkeit zur Heraustrennung eines Kurz- Schlusses aus der Ringleitung besteht darin, dass im Kurzschlussfall die Schalter aller Trennermodule geöffnet und dann, beginnend am Anfang und am Ende der Ringleitung, sequenziell wieder geschlossen werden und dass die Schalter der Trennermodule unmittelbar beidseits des Kurzschlussor- tes nach dem Schließen sofort wieder geöffnet werden. Weil nach einem Kurzschluss der gleichzeitige Wiederaufbau der beiden Stichleitungen von der Zentrale aus dazu führen könnte, dass das dem Kurzschlussort benachbarte
Trennermodul in der vom Anfang der vorherigen Ringleitung ausgehenden Stichleitung seinen zu dem Kurzschlussort hin gelegenen Schalter schließt und gleichzeitig irgendein Trennermodul in der anderen Stichleitung ebenfalls seinen auf der Seite des Kurzschlussortes liegenden Schalter schließt und über die zufällig ebenfalls geschlossenen
Schalter der weiteren Trennermodule bis zum Kurzschlussort diesen Kurzschluss erkennt, würde er seinen Schalter wieder öffnen und offen lassen. Dadurch könnte ein erheblicher Teil dieser zweiten Stichleitung funktionsunfähig bleiben.
Vorzugsweise schließt deshalb das letzte Trennermodul am Ende der Ringleitung seinen Schalter oder seine Schalter mit einer Verzögerungszeit, die länger ist als die Zeit zum sequenziellen Schließen der Schalter von dem ersten bis zu dem vorletzten Trennermodul.
Damit der physikalische Fehlerort zur Reparatur leichter aufgefunden werden kann, kann jedes Trennermodul mit einer LED ausgestattet sein, die der Mikroprozessor anschaltet, wenn er erkannt hat, dass dieses Trennermodul dem Kurzschlussort am nächsten liegt und deshalb den entsprechenden Schalter dauerhaft offen hält.
Das Verfahren nach der Erfindung wird nachfolgend beispiel- haft anhand einer Sprachdurchsageanlage erläutert, die stark vereinfacht in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt : Fig. 1: den grundsätzlichen Aufbau einer
Sprachdurchsageanlage,
Fig. 2: ein Blockschaltbild eines Trennermoduls und
Fig. 3: ein Flußdiagramm des Programablaufes in dem Mikroprozessor des Trennermoduls gemäß Figur 2.
Gemäß Figur 1 hat eine Zentrale, die die an sich bekannten Komponenten z.B. für eine Sprachdurchsage enthält, einen Anschluss A für den Anfang einer 2-adrigen Ringleitung und einen Anschluss B für das Ende dieser Ringleitung. Die Adern der Ringleitung sind durch Trennermodule 1 bis 7 hindurchgeschleift. In der Praxis kann eine solche Ringleitung 60 und mehr Trennermodule umfassen. An die Adern der Ringleitung sind in den Trennermodulen und/oder an die Leitungsabschnitte zwischen den Trennermodulen hier nicht dargestellte Lautsprecher angeschlossen. Üblicherweise werden bei derartigen Anlagen die Audiosignale mit bis zu 100 Veff eingespeist. Zusätzlich wird als Versorgungswechselspannung z.B. ein Sinussignal mit 22 kHz und einer Amplitude von ca. 50 V eingespeist. Zwischen der Zentrale und den Trennermodulen sowie zwischen den Trennermodulen untereinander besteht keine gesonderte Kommunikationsverbindung, anders als im Fall von Gefahrenmeldeanlagen, z.B. Brandmeldeanlagen, die in Ringbustechnik ausgeführt sind und auf dem Ringbus Trennermodule haben, die zumindest mit der Zentrale digital kommunizieren und von dieser gesteuert werden . Figur 2 zeigt ein vereinfachtes und einpolig gezeichnetes Blockschaltbild eines Trennermoduls. An die Klemme 1 ist die ankommende Ringleitung, an die Klemme 2 die abgehende Ringleitung angeschlossen. In einer Ader der von Klemme 1 zu Klemme 2 durchgeschleiften Ringleitung liegen zwei
Schalter Sl und S2 in Serie. Zwischen Sl und S2 befindet sich eine Klemme 3 für den Anschluss eines Lautsprechers LI . Weitere Lautsprecher L2 und L3 können an die Ringlei- tung außerhalb des Trennermoduls angeschlossen sein.
Die Schalter Sl und S2 sind sowohl wegen der hohen Audiospannungen als auch der hohen Audioströme hier als Kontakte von nicht dargestellten, getrennten Relais ausgeführt. Die Relais und damit die Schalter Sl und S2 werden von einem Microcontroller gesteuert, und zwar in Abhängigkeit davon, ob eingangsseitig und/oder ausgangsseitig ein hinreichender Spannungspegel vorhanden ist, genauer gesagt, ob ein vorgegebener Spannungspegel überschritten oder unterschritten wird. Die hierzu notwendigen, getrennten Spannungsprüf- Schaltungen sind bekannt und deshalb nicht dargestellt.
Der Microcontroller erhält seine Betriebsspannung aus einem Netzteil, das im normalen Betrieb seinerseits sowohl aus der eingangsseitig als auch aus der ausgangsseitig anliegenden Versorgungswechselspannung über je einen Gleichrichter bezieht. Das Netzteil umfasst jedoch zusätzlich einen im normalen Betrieb ebenfalls aus der Versorgungswechselspannung und über die Gleichrichter nach Spannungsanpassung ständig geladenen Energiespeicher in Form eines Kondensators. Dessen Kapazität ist so bemessen, dass das
Trennermodul bei Wegfall der Versorgungswechselspannung (und der Audiosignale) eine bestimmte Zeit, z.B. ein bis zwei Sekunden, autark arbeiten kann. In Figur 3 ist ein vereinfachtes Flussdiagramm dargestellt, das die Arbeitsweise jedes der Trennermodule und insbesondere die teilweise als Schleife durchlaufenen Routinen und Subroutinen des Microcontrollers veranschaulicht.
Im Folgenden wird das Verfahren zum Betreiben einer derartigen Sprachdurchsageanlage beschrieben. Bei der erstmaligen Inbetriebnahme und nach jeder Veränderung z.B. der Anzahl der Trennermodule und/oder der Lautsprecher wird die Ringleitung eingemessen. Im ersten
Schritt wird die Versorgungswechselspannung an die Ringleitung angeschaltet und anschließend wieder abgeschaltet. Da- durch wird sichergestellt, dass alle Relais, gesteuert von dem Microcontroller (siehe Figur 3) , ihre Schalter Sl und S2 geöffnet haben und somit ein definierter Anfangszustand hergestellt ist, der z.B. bei Verwendung von bistabilen Relais zunächst nicht gegeben ist.
Im nächsten Schritt legt die Zentrale erneut die Versorgungswechselspannung an, jedoch nur an den Anfang der Ringleitung, d.h. den Anschluss A. Der Microcontroller des Trennermoduls 1 erkennt das Anliegen der Versorgungsspan- nung und schließt deshalb seine Schalter Sl und S2 (in Figur 3 mit „Relais 1" bzw. „Relais 2" bezeichnet) . Gleichzeitig wird der Kondensator seines Netzteils geladen. Währenddessen misst die Zentrale bei der Frequenz der Versorgungswechselspannung die Impedanz dieses ersten Leitungsab- Schnittes der Ringleitung und trägt den gemessenen Wert in ein erstes Feld einer Impedanztabelle A als Sollwert ein.
Nach dem Schließen des Schalters S2 des ersten
Trennermoduls erhält auch das zweite Trennermodul die Ver- sorgungs- Wechselspannung. Die Zentrale erkennt an dem mit dem
Schließen des Schalters S2 eintretenden Impedanzsprung, dass die Ringleitung nun bis zu diesem zweiten Trennermodul durchgeschaltet ist. Die Zentrale wiederholt die
Impedanzmessung und trägt den neuen Wert als Sollwert der Impedanz bis zu dem zweiten Trenner in ein zweites Feld der Impedanztabelle A ein. Dieser Einmessvorgang und das Anlegen einer vollständigen Wertereihe in der Impedanztabelle A setzt sich bis zu dem letzten Trennermodul fort. Anschließend kann die Zentrale die Impedanz der gesamten Ringleitung bis zu ihrem Ende am Anschluss B messen und auch diesen Sollwert speichern. Die- se Messung kann auch zu einem späteren Zeitpunkt durchgeführt werden.
Im nächsten Schritt schaltet die Zentrale die Versorgungswechselspannung von ihrem Anschluss A ab. Dadurch öffnen erneut die Schalter Sl und S2 aller Trennermodule.
Dann legt die Zentrale die Versorgungswechselspannung an ihren Anschluss B und damit an das Ende der Ringleitung an und wiederholt den Einmessvorgang nunmehr vom Ende zum An- fang der Ringleitung. Die entsprechenden Werte trägt die Zentrale in eine Impedanztabelle B ein.
Im letzten Schritt legt die Zentrale die Versorgungswechselspannung sowohl an ihren Anschluss A als auch an ihren Anschluss B an. Wenn nicht bereits zuvor, misst die Zentrale nun die Gesamtimpedanz des geschlossenen Ringes und speichert den Messwert als Sollwert. Im Betrieb misst die Zentrale periodisch, z.B. alle 5 bis 10 Sekunden, die Impedanz der von beiden Seiten mit der Versorgungswechselspannung und gegebenenfalls mit Audiosig- nalen gespeisten Ringleitung, sowohl vom Anschluss A aus als auch vom Anschluss B aus und vergleicht die Messwerte oder Istwerte mit den entsprechenden Sollwerten in der Impedanztabelle A bzw. der Impedanztabelle B. Im Fall einer Unterbrechung der Ringleitung erkennt die
Zentrale diese Unterbrechung daran, dass die Messwerte oder Istwerte der Impedanz von den entsprechenden Sollwerten abweichen und generiert deshalb eine Fehlermeldung. Des Weiteren vergleicht die Zentrale die aktuellen Messwerte mit den in den einzelnen Feldern der Impedanztabellen A und B eingetragenen Sollwerten und bestimmt anhand das Ergebnisses die Nummer des Trennermoduls, das, von dem Anschluss A gesehen, vor der Unterbrechung liegt und die Nummer des Trennermoduls, das im gleichen Sinn nach der Unterbrechung liegt. Diese Trennermodulnummern zeigt die Zentrale in geeigneter Form, z.B. auf einem Display, an. An der Erkennung einer Unterbrechung sind die Trennermodule nicht beteiligt. Lediglich die der Unterbrechung am nächsten liegenden
Trennermodule öffnen entsprechend dem Flussdiagramm in Fi- gur 3 ihren auf der Seite der Unterbrechung liegenden
Schalter Sl oder S2; dies bleibt jedoch ohne Auswirkung auf die durch die Unterbrechung entstehenden beiden Stichleitungen und/oder auf die Zentrale sowie die fortbestehende Funktion der Anlage.
Im Fall eines Kurzschlusses bricht die Versorgungsspannung an den Trennermodulen sowohl eingangsseitig als auch aus- gangsseitig zusammen. Infolgedessen veranlasst der nun autark aus dem Kondensator mit seiner Betriebsspannung ver- sorgte Microcontroller, dass das Trennermodul seine Relais, genauer gesagt seine Schalter Sl und S2, in die Offenstellung bringt. Dies gilt für alle Trennermodule. Nur das Trennermodul 1 erhält dann über den Anschluss A seine Versorgungswechselspannung und schließt entsprechend der Programmroutine in Figur 3 seine Schalter Sl und S2. Als nächstes erhält deshalb das Trennermodul 2 ebenfalls die Versorgungswechselspannung, schließt seine Schalter Sl und S2 usw., bis zu demjenigen Trennermodul, das dem Kurzschlussort am nächsten liegt. Dessen Microcontroller stellt nach dem Schließen seines Schalters S2 fest, dass die Versorgungswechselspannung zusammenbricht, öffnet deshalb den Schalter S2 sofort wieder und hält ihn dauerhaft offen, weil bei dieser Abfolge der Schaltvorgänge der Zusammenbruch der Versorgungswechselspannung anzeigt, dass das betreffende Trennermodul dem Kurzschlussort unmittelbar benachbart ist. Die Schalter Sl, S2 der zwischen diesem
Trennermodul und dem Anschluss A der Zentrale liegenden, weiteren Trennermodule bleiben hingegen geschlossen, weil der Kurzschluss nicht unmittelbar nach dem Schließen ihrer jeweiligen Relais bzw. Schalter auftrat. Folglich ist die Stichleitung von dem Anschluss A bis zu dem letzten
Trennermodul vor dem Kurzschlussort wieder aufgebaut und alle angeschlossenen Lautsprecher sind wieder funktionsfähig .
Als nächstes wiederholt sich dieser Ablauf ausgehend von dem Anschluss B und dem letzten Trennermodul, also im Bei- spiel der Figur 1 dem Trennermodul 7. Dieses letzte
Trennermodul beginnt jedoch mit dem Schließen seiner Schalter Sl und S2 erst mit einer Zeitverzögerung, die so bemessen ist, dass bis dahin der Aufbau der von dem Anschluss A ausgehenden, längstmöglichen Stichleitung, also bis zu dem Trennermodul 6 in Figur 1, mit Sicherheit abgeschlossen ist. Diese Ver- zögerungszeit kann z.B. für 60 Trennermodule 3 Sekunden betragen. Würden nämlich im Beispiel der Fig. 1 die
Trennermodule 1 und 7 gleichzeitig mit dem Aufbau ihrer je¬ weiligen Stichleitungen beginnen, könnte der Fall eintreten, dass dann, wenn das letzte Trennermodul der ersten Stichleitung seinen Schalter S2 schließt und damit „in" den Kurzschluss schaltet, gleichzeitig eines der Trennermodule in der zweiten Stichleitung ebenfalls seine Schalter schließt (auch wenn das nicht das dem Kurzschluss unmittelbar benachbarte Trennermodul ist) , folglich ebenfalls „in" den Kurzschluss zu schalten meint und deshalb seine Schalter wieder öffnen und offen lassen würde, obwohl dieses Trennermodul nicht das dem Kurzschlussort nächstgelegene Trennermodul ist. Je nach Lage des Kurzschlussortes im Verhältnis zu diesem irrtümlich schaltenden Trennermodul würde dann ein Großteil des Ringes bzw. der zweiten Stichleitung dauerhaft funktionsunfähig bleiben.
Nach dem Heraustrennen des Kurzschlusses und dem Aufbau der beiden Stichleitungen bis zum Kurzschlussort verhalten sich die Stichleitungen von der Zentrale aus gesehen wie im Fall einer Unterbrechung der Ringleitung. Die Zentrale ermittelt folglich bei der nächsten Impedanzmessung auf die gleiche Weise wie im Fall einer Unterbrechung die Nummern der jeweiligen letzten Trennermodule vor dem Kurzschlussort.
Wenn alle Trennermodule mit einer LED ausgestattet sind, kann der Microcontroller der jeweils dem Kurzschlussort benachbarten Trennermodule deren LEDs ansteuern um das Auffinden der physikalischen Kurzschlussstelle zu erleichtern.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Betreiben einer Sprachdurchsageanlage mit einer Zentrale, die mehrere, parallel angeschlossene Lautsprecher mit Audiosignalen über eine zweiadrige Ringleitung speist, die über Trennermodule geführt ist, von denen jedes
- mindestens einen Schalter zum Unterbrechen der Ringleitung im Fall eines Kurzschlusses,
- einen steuernden Microcontroller,
- einen aus der Ringleitung wiederaufladbaren Energie- Speicher,
- und SpannungsprüfSchaltungen für eine von der Zentrale gelieferte Versorgungswechselspannung umfasst, dadurch gekennzeichnet , dass die Zentrale bei Inbetriebnahme der Ringleitung deren Impedanz schrittweise von dem ersten bis zum letzten Trennermodul sowie die Impedanz der gesamten Ringleitung misst, die gemessenen Werte als Sollwerte in eine
Impedanztabelle einträgt, im Betrieb periodisch die Impedanz der gesamten Ringleitung misst und mit dem entsprechenden Sollwert aus der Impedanztabelle vergleicht, bei Feststellung einer Abweichung eine Fehlermeldung erzeugt und durch Vergleich des gemessenen Wertes mit den ein-zelnen Sollwerten in der Impedanztabelle den Fehlerort ermittelt und zur Anzeige bringt. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrale die Versorgungswechselspannung in die Ringleitung sowohl von deren Anfang aus als auch von deren Ende aus einspeist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrale die schrittweise Messung der Impedanz der Ringleitung sowohl von deren Anfang aus als auch von deren Ende aus vornimmt und die gemessenen Werte in zwei Impedanztabellen einträgt, im Betrieb die Impedanz der Ringleitung ebenfalls sowohl von ihrem Anfang als auch von ihrem Ende her periodisch misst, und vor Erzeugung einer Fehlermeldung und Fehlerortanzeige die gemessenen Istwerte mit den Sollwerten in den beiden
Impedanztabellen vergleicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrale die Impedanzwerte der ' Ringleitung bei der Frequenz der Versorgungsspannung durch Fourieranalyse errechnet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Inbetriebnahme der Ringleitung die Schalter aller Trennermodule zunächst geöffnet und anschließend zum Durchschalten der Ringleitung sequenzi- ell geschlossen werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnen und sequenzielle Schließen der Schalter sowohl vom Anfang zum Ende als auch vom Ende zum Anfang der Ringleitung durchgeführt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, dass im Kurzschlussfall die Schalter der Trennermodule, beginnend am Anfang und am Ende der Rin leitung, sequenziell wieder schließen und dass die Schalter der Trennermodule unmittelbar beidseits des Kurzschlussortes nach dem Schließen sofort wieder öffnen .
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