用于在危險(xiǎn)報(bào)警與控制系統(tǒng)中測(cè)量控制線路的線路電阻的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于在危險(xiǎn)報(bào)警與控制系統(tǒng)中測(cè)量線路電阻&并因此用于確定控制線路的干擾的方法。
[0002]此外，本發(fā)明涉及一種用于在危險(xiǎn)報(bào)警與控制系統(tǒng)中測(cè)量線路電阻&并因此用于確定控制線路的干擾的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]對(duì)于危險(xiǎn)報(bào)警與控制系統(tǒng)——例如具有火災(zāi)報(bào)警和/或滅火控制中心的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和滅火控制系統(tǒng)或者入侵報(bào)警系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)的可靠性和運(yùn)行安全性提出高要求，以便盡可能及時(shí)警告有危險(xiǎn)的工業(yè)設(shè)施、倉(cāng)儲(chǔ)裝置和其他待保護(hù)對(duì)象的業(yè)主或運(yùn)營(yíng)者以防因火災(zāi)、化學(xué)品、破壞活動(dòng)、入侵或其他危險(xiǎn)場(chǎng)景而引起大的破壞，和/或以便采取合適的對(duì)策或者自動(dòng)地控制保護(hù)設(shè)備或告警機(jī)構(gòu)。在此特別重要的是控制例如用于控制滅火設(shè)施的磁閥等執(zhí)行器或者控制例如聲學(xué)和光學(xué)告警機(jī)構(gòu)(例如閃燈和喇叭)等執(zhí)行器或呈伺服電機(jī)形式的執(zhí)行器。
[0004]執(zhí)行器由危險(xiǎn)報(bào)警與控制系統(tǒng)的控制設(shè)備通過供電線路和/或信號(hào)線路(通常是雙線線路或多線線路)來控制，其中，在事件情況中將符合規(guī)定的控制電壓UA接到執(zhí)行器上。事件情況例如可以是火災(zāi)事件、即火災(zāi)識(shí)別或火識(shí)別信號(hào)或者是入侵或破壞活動(dòng)信號(hào)或者其他危險(xiǎn)或警告信號(hào)。
[0005]因此，這樣的設(shè)施必須在不同的要求和運(yùn)行條件下在較長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)可靠且無干擾地工作。為此，針對(duì)功能干擾(如短接和斷線)來持續(xù)地監(jiān)視供電線路和/或信號(hào)線路。這樣的受監(jiān)視的供電線路和/或信號(hào)線路又稱為主線路或者控制線路。此外，使用術(shù)語控制線路。但針對(duì)執(zhí)行器的不足或缺陷進(jìn)行監(jiān)視對(duì)于可靠的運(yùn)行也是重要的。
[0006]例如在火災(zāi)報(bào)警設(shè)施中到目前為止通常通過小的監(jiān)視電流實(shí)現(xiàn)供電線路和/或信號(hào)線路的針對(duì)斷線和短接的監(jiān)視，所述監(jiān)視電流通過待監(jiān)視線路(尤其是火災(zāi)報(bào)警線路)的末端上的電阻R.引起。在該線路上的因電阻引起的監(jiān)視電流加上火災(zāi)報(bào)警器的電流流入構(gòu)成靜態(tài)電流，所述靜態(tài)電流由中心連續(xù)監(jiān)視。如果靜態(tài)電流下降到規(guī)定值以下，則中心將此識(shí)別為該線路上的斷線并且對(duì)該干擾進(jìn)行報(bào)警。在此問題是，電阻R.相對(duì)于線路電阻是非常高歐姆的，從而因該比例而難以測(cè)量蠕變斷線，即線路電阻逐漸增加數(shù)歐姆。然而，這由標(biāo)準(zhǔn)(例如EN54系列)強(qiáng)制要求。
[0007]在危險(xiǎn)報(bào)警與控制系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行中，所述蠕變斷線的識(shí)別具有重要意義。蠕變斷線指的是供電和/或信號(hào)線路的線路電阻的緩慢的、連續(xù)的增加。該線路電阻的緩慢的、連續(xù)的增加的可能原因是環(huán)境影響(例如濕度和腐蝕性氣體)，所述環(huán)境影響導(dǎo)致導(dǎo)線的接觸部位和連接觸點(diǎn)的氧化。該蠕變過程導(dǎo)致相應(yīng)線路上的靜態(tài)電流在0.1mA的范圍內(nèi)變化并且對(duì)應(yīng)于線路電阻的僅0.1Ω至10Ω的變化。
[0008]開始所提類型的方法和設(shè)備由現(xiàn)有技術(shù)已知。由EP 1 855 261 A1已知用于針對(duì)干擾監(jiān)視火災(zāi)報(bào)警設(shè)施的報(bào)警線路的方法和裝置，其中，該火災(zāi)報(bào)警設(shè)施在運(yùn)行中被線路電流加載，并且該火災(zāi)報(bào)警設(shè)施具有通過TVS 二極管形成的末端環(huán)節(jié)。對(duì)線路電流和/或線路電壓進(jìn)行監(jiān)視。報(bào)警線路的干擾通過線路電流的短暫提高和短暫降低來識(shí)別。所述分析處理通過電壓電平進(jìn)行而非通過電流進(jìn)行。由火災(zāi)報(bào)警中心采取該分析處理措施，由火災(zāi)報(bào)警中心也實(shí)現(xiàn)線路電流的提高和降低。持續(xù)地從火災(zāi)報(bào)警中心方面對(duì)用戶供給所需要的運(yùn)行電壓或控制電壓。
[0009]在此不利的是，在線路末端上的TVS 二極管的非線性的且與溫度相關(guān)的行為使得線路電阻的絕對(duì)值的求取變得困難，尤其是當(dāng)要確定僅數(shù)歐姆的電阻增加時(shí)變得困難。
[0010]W0 2009/087169公開了一種用于監(jiān)視報(bào)警系統(tǒng)(尤其是火災(zāi)防護(hù)系統(tǒng)和/或危險(xiǎn)報(bào)警系統(tǒng))的供電線路和/或信號(hào)線路的運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視設(shè)備和方法。
[0011]該監(jiān)視設(shè)備包括用于產(chǎn)生測(cè)量信號(hào)的測(cè)量裝置、分析處理裝置和可控制的信號(hào)源，所述信號(hào)源被構(gòu)造用于將檢查信號(hào)耦入到所述供電線路和/或信號(hào)線路中。所述測(cè)量信號(hào)包括所述供電線路和/或信號(hào)線路對(duì)所述檢查信號(hào)的系統(tǒng)響應(yīng)。
[0012]在此不利的是，該設(shè)備和方法僅僅適合于線路電阻的相對(duì)測(cè)量，并且例如蠕變斷線等干擾確定總是要求在開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)量，所求取的系統(tǒng)響應(yīng)值被存儲(chǔ)并且形成用于后續(xù)監(jiān)視測(cè)量的參考值。因此，不能夠識(shí)別基于有錯(cuò)誤的安裝引起的、增大的線路電阻值。
[0013]文獻(xiàn)FR 2 932 917 A1公開了一種安全設(shè)施，其具有告警中心、兩芯線路和線路末端模塊，其中，告警中心與線路的第一末端連接，并且線路末端模塊(監(jiān)視模塊)與線路的第二末端連接，并且多個(gè)外圍設(shè)備并聯(lián)連接在線路的芯線之間。FR 2 932 917 A1中的告警中心包括控制單元、電流供給機(jī)構(gòu)和測(cè)量機(jī)構(gòu)，其中，所述測(cè)量機(jī)構(gòu)由控制單元如下控制，即在第一監(jiān)視階段期間識(shí)別線路的可能的絕緣故障并且在第二監(jiān)視階段期間識(shí)別線路的可能的流誤差。
[0014]FR 2 932 917 A1公開了一種用于識(shí)別在安全設(shè)施的線路上的干擾的設(shè)備，所述安全設(shè)施在監(jiān)視狀態(tài)中通過告警中心的電流供給機(jī)構(gòu)向線路供給具有相反極性的電能，所述相反極性使得外圍設(shè)備不起作用并且在監(jiān)視階段中將兩個(gè)不同定義的電流從告警中心方面饋入到線路中。線路末端模塊可以采用兩個(gè)阻抗?fàn)顟B(tài)，所述兩個(gè)阻抗?fàn)顟B(tài)由用于識(shí)別階段變化信號(hào)和延遲電路的傳感器調(diào)節(jié)。此外，F(xiàn)R 2 932 917 A1公開了線路末端模塊配備有能量存儲(chǔ)裝置，所述能量存儲(chǔ)裝置僅僅設(shè)置用于對(duì)線路末端模塊的有源部件進(jìn)行供電。
[0015]文獻(xiàn)EP 2 093 737 A1公開了一種有源的線路終端模塊，其用于監(jiān)視電氣設(shè)施的線路阻抗，尤其是用于使用在火災(zāi)報(bào)警線路的末端，其中，在要監(jiān)視的線路之間如此布置具有發(fā)光指示器的恒定電流宿、電壓調(diào)節(jié)器和智能電子組件，使得智能電子組件借助線路與恒定電流電流宿連接。
[0016]現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是:
[0017]?在πιΩ至數(shù)Ω范圍內(nèi)有誤差地或不精確地絕對(duì)確定線路電阻；
[0018]?目前的方法和設(shè)備是成本耗費(fèi)的；
[0019].在監(jiān)視裝置中具有集成測(cè)量與分析處理裝置(其布置在供電線路和/或信號(hào)線路的末端上，遠(yuǎn)離供電中心)且具有相應(yīng)環(huán)境影響的監(jiān)視設(shè)備的復(fù)雜性使得監(jiān)視裝置易受EMV影響或者要求成本耗費(fèi)的電路技術(shù)費(fèi)用以便抑制所述EMV影響；
[0020].供電線路和/或信號(hào)線路上的用戶使線路電阻的測(cè)量失真；
[0021].在線路電阻測(cè)量期間，供電線路和/或信號(hào)線路上的電壓波動(dòng)可能使線路電阻確定失真；
[0022].用于測(cè)量斷線(從蠕變斷線到完全斷線)的方法和設(shè)備有誤差或不精確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0023]本發(fā)明所基于的任務(wù)是，提出一種改善的用于測(cè)量線路電阻&并用于確定控制設(shè)備與執(zhí)行器之間的控制線路的干擾的方法，所述方法消除了現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個(gè)缺點(diǎn)。
[0024]此外，本發(fā)明的任務(wù)是，提出一種改善的用于測(cè)量線路電阻&并用于確定控制設(shè)備與執(zhí)行器之間的控制線路的干擾的設(shè)備，所述設(shè)備消除了現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個(gè)缺點(diǎn)。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，提出一種開始提及類型的具有權(quán)利要求1的特征的方法和一種開始提及類型的具有權(quán)利要求9的特征的設(shè)備。從屬權(quán)利要求2至8描述了所述方法的優(yōu)選的或有利的實(shí)施方式。從屬權(quán)利要求10至18描述了所述設(shè)備的優(yōu)選的或有利的構(gòu)型。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的方法克服了常規(guī)的利用末端電阻REa的方法的問題，所述末端電阻相對(duì)于線路電阻&是非常高歐姆的并且由此線路電阻至數(shù)Ω的范圍中的微小變化是不可測(cè)量的。
[0027]本發(fā)明涉及一種用于在危險(xiǎn)報(bào)警與控制系統(tǒng)中測(cè)量線路電阻&并因此用于確定控制線路的干擾的方法。所述控制線路將控制設(shè)備與執(zhí)行器連接，所述執(zhí)行器通過所述控制設(shè)備在事件情況中以控制電壓UA控制。在監(jiān)視情況中，所述控制設(shè)備向所述執(zhí)行器供給監(jiān)視電壓UM。
[0028]在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，事件情況例如是在火災(zāi)報(bào)警與滅火控制系統(tǒng)中探測(cè)到火。隨后，對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行控制，所述執(zhí)行器優(yōu)選構(gòu)造為磁閥并且釋放滅火流體用于滅火。
[0029]所述控制設(shè)備具有通過微控制器可接通的恒定電流宿或可接通的負(fù)載電阻以及具有轉(zhuǎn)換設(shè)備。
[0030]所述轉(zhuǎn)換設(shè)備優(yōu)選通過微控制器控制并且將優(yōu)選集成在控制設(shè)備中的電壓源切換到控制線路上。
[0031]為了執(zhí)行該方法還使用監(jiān)視模塊，該監(jiān)視模塊布置在所述執(zhí)行器上或在所述執(zhí)行器中、在所述控制線路的末端上。所述控制線路的始端布置在所述控制設(shè)備上。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，為了確定線路電阻&，通過集成在監(jiān)視模塊中的能量存儲(chǔ)裝置在測(cè)量時(shí)間間隔A tM中提供恒定的電壓供給并且將該電壓供給反饋到控制設(shè)備中，并且在整個(gè)測(cè)量時(shí)間間隔A tM中所述轉(zhuǎn)換設(shè)備從控制設(shè)備方面切斷對(duì)執(zhí)行器以監(jiān)視電壓U M的電壓供給。
[0032]所述控制線路的始端與相應(yīng)的觸點(diǎn)連接以用于電連接到控制設(shè)備上，并且所述控制線路的末端與執(zhí)行器和監(jiān)視模塊連接。
[0033]通過受微控制器控制的轉(zhuǎn)換設(shè)備實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器與供電電壓的切斷。因此，從控制設(shè)備方面無電壓地連接執(zhí)行器和控制線路。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，在控制設(shè)備