Gefahrenmelder, Gefahrenmeldeanlage und Verfahren zum Erkennen von Leitungsfehlern

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Gefahrenmeldeanlage und einen Kurzschlusstrenner sowie Gefahrenmelder und weitere periphere Geräte mit einem integrierten Kurzschlusstrenner. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Erkennen von Leitungsfehlern In der Gefahrenmeldeanlage durch den Kurzschlusstrenner und die Zentrale, wobei Leitungsfehler durch den Vergleich von gemessenen Spannungswerten mit einer Vergleicheapannung erkannt werden, die der Kurzschlusstrenner in Abhängigkeit seiner Einbauposition innerhalb einer Gefahrenmelderlinle selbst bestimmt.

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft einen Gefahrenmeider, Gefahrenmeldeanlage und Verfahren zum Erkennen von Leitungsfehlern wie Kurzschlüsse, schleichende Kurzschlüsse, Unterbrüche und schleichende Unterbrüche.

Stand der Technik

[0002] In Gefahrenmeldesystemen erfolgt die Kommunikation der verschiedenen Systemgeräte sowohl über leitungsgebundene als auch drahtlose Kommunikationskanäle. In leitungsgebundenen Gefahrenmeldeanlagen sind Gefahrenmelder und andere periphere Systemgeräte über Leitungen mit einer Zentrale und untereinander verbunden. Über diese Leitungen werden die Kommunikationssignale geführt. Häufig erfolgt darüber auch die Energieversorgung der Melder und der weiteren Peripheriegeräte durch die Zentrale. Bei einer ausschließlich über diese Leitungen erfolgenden Kommunikation und Energieversorgung besteht die Gefahr, dass bei einem Leitungsfehler wie einem Unterbruch und besonders bei einem Kurzschluss die gesamte Kommunikation und der Betrieb der Melder sowie weiterer Peripheriegeräte zusammenbrechen. Um einen derartigen Ausfall zu umgehen ist es bekannt die Leitungen, ausgehend von einer Zentrale, in einer Schleife zu verlegen, die wieder in der Zentrale endet. Dadurch können z. B. bei einem Unterbruch in der Leitung die Energieversorgung und die Kommunikation über beide Seiten der Schleife erfolgen, wodurch die Funktion und Kommunikationsfähigkeit aller Melder und Peripheriegeräte erhalten bleibt.

[0003] Für den Fall eines Kurzschlusses, sind Kurzschlusstrenner bekannt mit denen ein Kurzschluss isoliert werden kann. Damit kann wie bei einem Unterbruch die Energieversorgung und Kommunikation über beide Seiten der Schleife erfolgen. Kurzschlusstrenner können in regelmäßigen Abständen zwischen den Meldern angeordnet oder in jeden Melder integriert sein. Bei Kurzschlusstrennem, die von der Zentrale durch einen Befehl gesteuert werden, muss die Zentrale den Ort des Kurzschlusses auf der Leitung kennen, um den Kurzschluss isolieren zu können.

[0004] Beim Auftreten eines Kurzschlusses in einer Melderschleife sinkt zunächst die Versorgungsspannung stark ab, so dass die Melder nicht mehr ausreichend mit Energie versorgt und darauf folgend die Kuraschlusstrenner in der Schleife geöffnet werden. Eine durch einen Kurzschluss beschädigte Melderschleife muss dann von der Zentrale erneut aufgestartet werden. Das heißt, die geöffneten Kurzschlusstrenner müssen der Reihe nach wieder geschlossen werden. Dazu versorgt die Zentrale zunächst den ersten Melder bzw. die erste Meldergruppe mit Energie. Sobald der erste Melder bzw. die Meldergruppe wieder funktionsbereit Ist, wird der Kurzschlussschalter im Melder bzw. am Ende der Gruppe auf einen Befehl der Zentrale hin geschlossen. Nun wird der nächste Melder bzw. Meldergruppe mit Spannung versorgt und der nächste Kurzschlussschalter geschlossen. Dies erfolgt solange bis der Kurzschluss erreicht wird. Beim Erreichen des Kurzschlusses, wird die Melderschleife wieder spannungslos und der Aufstartvorgang muss von vorne beginnen. Jedoch kennt die Zentrale nun den Melder bzw. Kurzschlusstrenner hinter dem der Kurzschluss liegt und voranlasst beim nächsten Aufstarten das Schließen des Kurzschlusstrenners, der vor dem Kurzschluss liegt, nicht mehr. Das erste Aufstarten einer solchen Schleife nach dem Auftreten eines Kurzschusses dient nur dem Zweck, den Ort des Kurzschlusses zu erfahren und kostet Zeit. Diese zur Erkundung nötige Zeit ließe sich mit automatischen Kurzschlusstrennem vermeiden, die einen Verbindungsschalter automatisch wieder öffnen oder gar nicht schließen, sobald sie selbsttätig fest stellen, dass auf dem hinter ihnen liegenden Leitungsabschnitt ein Kurzschluss liegt.

[0005] Ein solcher Kurzschlusstrenner ist aus der DE 895 14 445 T2 bekannt. Dieser erkennt einen zu hohen Strom in einer Leitung und trennt diese durch öffnen eines zuvor geschlossenen Schalters wieder auf, Ein aus der DE 36 24 604 A1 bekannter, Kurzschlusstranner vergleicht die eingangs- und/oder ausgangseitigen Klemmenspannungen des Kurzschlusstrenners bzw. eines Melders mit vorgegebenen bzw. einstellbaren Spannungsschwellen und öffnet beim Unterschreiten dieser Schwollen einen ggf. zuvor geschlossenen Schalter. Ebenso wird in der EP 0 347 806 A1 ein Kurzschlusstrenner in einem Melder beschrieben, der einen Durchschaltetransistor wieder öffnet, wenn eine Linienspannung einen bestimmten Wert für eine vorgegebene Prüfzeit unterschreitet

[0006] Die aus der DE 695 14 445 T2, der EP 0 347 806 A1 und der DE 36 24 604 A1 bekannten Kurzschlusstrenner sind jedoch ständig aktiv und benötigen daher viel Strom. Außerdem werden deren Vergleichswerte fest vorgegeben und können nicht automatisch an die Einbauposition der Melder Innerhalb einer Schleife angepasst werden, was dazu führt, dass schleichende Kurzschlüsse nur sehr eingeschränkt erkannt werden können.

Aufgabe der Erfindung

[0007] Der Erfindung Ilegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gefahrenmelder, eine Gefahrenmeldeanlage und ein Verfahren zum Erkennen von Leitungsfehlern wie Kurzschlüssen und Unterbrüchen anzugeben, welche eine Verbesserung bzgl. der im Stand der Technik angeführten Nachteile bewirken.

Beschreibung der Erfindung

[0008] Die Lösung der Aufgabe erfolgt, nach dem Oberbegriff und den Merkmalen der Anaprüche 1, 5 und 7 und wird im Folgenden näher beschrieben. Vorteilhafte Weiterentwicklungen finden sich in den Unteransprüchen.

[0009] Das erfindungsgemäße Verfahren findet Anwendung in einem leitungegebundenen Gefahrenmeldesystem, bei dem Gefahrenmelder und andere Peripheriegeräte wie z. B. Alarmsirenen, Schnittstellenmodule oder Aktoren, die über Leitungen mit einer Zentrale und untereinander verbunden sind, und bei dem Leitungsabschnitte durch Kurzachlusstrenner von dem Rest der Leitung abgetrennt werden können. Kurzschlusstrenner können dabei entweder als separate Geräte vorgesehen werden, oder in die Gefahrenmalder und andere Peripheriegeräte integriert sein. Der Einfachheit halber wird im Folgenden der Begriff Melder verwendet, der sowohl für Gefahrenmelder und andere Peripheriegeräte mit einem integrierten Kurzschlusstrenner als auch für separate Kurzschlusstrenner steht.

[0010] In dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erkennen von Leitungsfehlem in einer Gefahrenmeldeanlage verbindet eine Gefahrenmeldezentrale in einem ersten Schritt eine Spannungsquelle, die eine bestimmte Versörgungsspannung aufweist, mit Verbindungsleitungen, Dadurch wird eine Versorgungsspannung an den, der Zentrale nächsten Melder, über die Verbindungsleitungen angelegt. Daraufhin werden in dem Melder vorhandene Energlespelcher geladen und der Melder wird initialisiert. Während dem initialisieren oder danach wird eine erste Klemmenspannung in diesem Melder gemessen. Dabei steht Klemmenspannung für die Spannung zwischen zwei Adern der Verbindungsleitungen. Die Messung der ersten Klemmenspannung erfolgt während der Zeit, in welcher der Melder die Spannungsquelle nur mit seinem geringen Ruhestrom belastet. Nachdem der Wert der ersten Klemmenspannung gespeichert wurde, wird die Spannungsquelle mit einem definierten Strom belastet, der z. B. 20 mA höher liegt als der Ruhestrom des Melders. Während der Belastung der Spannungsquelle mit dem erhöhten definierten Strom wird gleichzeitig eine zweite Klemmenspannung gemessen. Aus der bekannten Stromdifferenz, der Differenz aus der ersten und zweiten Klemmenspannung und dem als bekannt angenommenen maximalen Anschaltstrom eines oder mehrerer weiterer Melder wird eine Vergleichsspannung ermittelt. Darauf folgend wird ein Verbindungsachalter geschlossen, wodurch die am ersten Melder anliegende Spannung an den nächsten Abschnitt der Verbindungsleitungen durchgeschaltet wird, und somit eine Versorgungsspannung an einen zweiten/weiteren Melder angelegt wird. Unmittelbar nach dem Schließen des Schalters wird im ersten Melder eine dritte Klemmenspannung gemessen. Ansohließend wird im ersten Melder die dritte Klemmenspannung mit der zuvor ermittelten Vergleichsspannung verglichen. Wenn die dritte Klemmenspannung die Verglelchsspannung unterschreitet, wird angenommen, dass ein Kurzschluss oder schleichender Kurzschluss vorliegt und der zuvor geschlossene Schalter wird wieder geöffnet. Wenn die dritte Klemmenspannung jedoch größer oder gleich der Vergleichsspannung ist, dann bleibt der Schalter geschlossen und die zuvor beschriebenen Schritte werden mit dem nun neu mit Spannung versorgten Melder wiederholt.

[0011] Sobald die Zentrale versucht mit einem Melder zu kommunizieren, an den gerade die Versorgungsspannung durchgeschaltet wurde, kann sie am Ausbleiben einer Antwort erkennen, dass ein Fehler vorliegt. Dabei wird ein Kurzschluss erkannt, wenn der zuvor gestartete Melder seinen Verbindungsschalter infolge einer zu niedrigen dritten Klemmenspannung wieder öffnet. Dies kann die Zentrale ggf. bei diesem Melder erfragen. Andernfalls Ilegt ein Unterbruch oder ein defekter Melder vor. Wenn im letzteren Fall ein Melder, der ausgehend von einer ersten Seite einer Melderschleife nicht ansprechbar war, von einer zweiten Seite der Melderschleife aus, auf Fragen der Zentrale antwortet, liegt ein Unterbruch in der Leitung vor andernfalls ein defekter Melder.

[0012] In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens senden die Melder Nachrichten mittels einer Strommodulation über die Verbindungsleitungen. Dabei kann z. B. eine Null durch den Ruhestrom des Melders dargestellt werden, während eine eins durch den deutlich höheren Modulationsstrom, der z. B. um 20 mA höher als der Ruhestrom liegt, dargestellt wird. Dabei wird erfindungsgemäß der höhere Modulationastrom als Belastungsstrom zur Messung der zweiten Klemmenspannung genutzt. Daher erfolgt erfindungsgemäß zumindest die Messung der zweiten Klemmenspannung während dem Senden eines Kommunikationstelegramme durch den Melder. Die Messung der ersten Klemmenspannung kann ebenfalls während dem Senden eines Telegrams erfolgen.

[0013] Beim Messen der Klemmenspannungen während eines Telegramms kann es besonders bei Gefahrenmeldeanlagen mit langen Melderlinien, auf die viele Melder aufgeschaltet sind, und bei schnellen Baudraten am Ende der Leitung zu Ungenauigkeiten kommen, da der Belastungsstrom nicht lange genug anliegt um eine stabile Klemmenspannung zu bewirken. Daher werden die erste und/oder die zweite Klemmenspannung bevorzugt an einer Stelle im Telegramm gemessen, in der mehrere gleichwertige Bits aufeinander folgen, welche durch den hohen Strom dargestellt werden.

[0014] Für den Fall, dass jedoch bei der verwendeten Strommodulation, wie beim Manchestercode, unterschiedliche Werte durch steigende oder fallende Signalflanken codiert werden, erfolgt die Messung der ersten und/oder zweiten Klemmenspannung innerhalb eines gesendeten Telegramms nach einem Wechsel von null auf eins oder von eins auf null.

[0015] Die Erfindung betrifft ferner einen Melder zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens. Ein solcher Melder umfasst einen Schalter zum Verbinden oder Trennen von Verbindungsleitungen, mit dem eine Versorgungsspannung zu einem zweiten/weiteren Melder durchgeschaltet werden kann. Ein erfindungsgemäßer Melder umfasst weiterhin eine Einrichtung zum Erzeugen eines elektrischen Stroms definierter Höhe, eine Messeinrichtung zum Messen einer ersten, zweiten und dritten Klemmenspannung, einen Speicher zum Speichern eines Messwertes der ersten und/oder zweiten Klemmenspannung, einen Speicher zum Speichern des Wertes eines maximalen Einsohaltstroms eines oder mehrerer Melder, eine Recheneinhelt zum Ermitteln einer Vergleichsspannung und eine Verglelchseinheit zum Vergleichen der dritten Klemmenspannung mit der Vergleichsspannung.

[0016] Die Erfindung betrifft auch eine Gefahrenmeldeanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Eine solche Gefahrenmeldeanlage weist mindestens eine Spannungsquelle auf, die Gefahrenmelder und/oder andere periphere Geräte über Verbindungsleitungen mit Spannung versorgt. Neben den Gefährenmalder und/oder anderen peripheren Geräten, die gemeinsam einfach Melder genannt werden, weist die Gafahrenmeldeanlage mindestens einen Kurzschlusstrenner auf, der folgendes umfasst: einen Schalter zum Verbinden oder Trennen von Verbindungsleitungen, eine Einrichtung zum Erzeugen eines definierten elektrischen Stroms, eine Messeinrichtung zum Messen einer ersten, zweiten und dritten Klemmenspannung, einen Speicher zum Speichern eines Messwertes der ersten und/oder zweiten Klemmenspannung, einen Speicher zum Speichern des Wertes eines maximalen Einschaltstroms einer oder mehrerer an einer Verbindungsleitung angeschlossener Geräte, eine Recheneinheit zum Ermitteln einer Vergleichsspannung und eine Vergleichseinheit zum Vergleichen der dritten Klemmenspannung mit der Vergleichsspannung. Dabei kann ein solcher Kurzschlusstrenner auch in einen Melder Integriert sein.

[0017] Die Erfindung betrifft weiterhin einen Kurzschlusstrenner zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens. Ein erfindungsgemäßer Kurzschlusstrenner umfasst: einen Schalter zum Verbinden oder Trennen von Verbindungsleitungen, eine Einrichtung zum Erzeugen eines definierten elektrischen Stroms, eine Messeinrichtung zum Messen einer ersten, zweiten und dritten Klemmenspannung, einen Speicher zum Speichern eines Messwertes der ersten und/oder zweiten Klemmenspannung, einen Speicher zum Speichern des Wertes eines maximalen Einschaltstroms eines oder mehrerer an einer Verbindungsleitung angeschlossener Geräte, eine Recheneinheit zum Ermitteln einer Vergleichsspannung und eine Vergleichseinheit zum Vergleichen der dritten Klemmenspannung mit der Vergleichsspannung.

[0018] Schließlich betrifft die Erfindung einen Gefahrenmelder mit einem integrierten Kurzschlusstrenner wie er zuvor beschrieben wurde.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

[0019] 

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Gefahrenmeldeanlage mit einer Zentrale.

Verbindungsleitungen und Gefahrenmeldern mit Kurzschlusstrennern.

Figur 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Kurzschiusstrenner,

Figur 3 zeigt eine andere Ausführung eines erfindungsgemäßen Kurzschlusstrenners.

Figur 4 zeigt ein Zeitdiagram mit verschiedenen Strom- und Spannungswerten die während des erfindungsgemäßen Verfahrens auftreten.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

[0020] Nachfolgend wird die Erfindung genauer anhand der Zeichnungen erklärt.

[0021] Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Gefahrenmeldeanlage (1) welche z. B. eine Brandmeldeanlage sein kann. Die Gefahrenmeldeanlage (1) besteht aus einer Zentrale (2) mit einem ersten Terminal (5) und einem zweiten Terminal (6) und einer Meiderlinie (9), die ausgehend vom ersten Terminal (5) mehrere Gefahrenmeider (8) über eine, in diesem Beispiel zweiadrig ausgeführte, Verbindungsleitung (7) mit der Zentrale verbindet. Neben den Gefahrenmeldem (8) verbindet die Verbindungsleitung (7) auch weitere periphere Geräte wie Sirenen oder Schnittstellenmodulen, mit denen z. B. Geräte, die das Protokoll der Melderlinie nicht unterstützen an der Melderlinie betrieben werden können, mit der Zentrale. Der Einfachheit halber werden Gefahrenmelder (8) und andere periphere Geräte zusammenfassend Melder (8) genannt. In der in Figur 1 gezeigten Ausführung sind in die Melder (8) Kurzschlusstrenner (11) integriert. Die Kurzschlusstrenner (11) können aber auch als separate Geräte zwischen den Meldern (8) die Verbindungsleitungen (7) überwachen. Die Kurzschlusstrenner (11), die, wie in der gezeigten Ausführung, in die Melder (8) integriert sind können, in den Meldern (8) ohnehin vorhandene, Einrichtungen wie eine Recheneinrichtung (10) und einen Bereich eines Speichers (13) nutzen,

[0022] In Figur 2 sind einige Details eines Kurzschlusstrenners (1) gezeigt, wahrend in Figur 4 ein Zeitdiagramm gezeigt ist, mit dem der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens verdeutlicht wird. Ein erfiridungsgemäßer Kurzschlusstrenner (11) Ist Ober Klemmen (3a, 3b, 4a, 4b) mit den Adem (3, 4) der Verbindungsleitung (7) verbunden, Zwischen den Klemmen 3a und 3b der Ader 3 befindet sich ein steuerbarer Schalter (12), mit dem eine Verbindung zwischen den Klemmen 3a und 3b hergestellt und wieder aufgetrennt werden kann. Auf beiden Seiten des Schalters (12) befinden sich je ein Spannungsmesser (14) zum Messen einer Spannung zwischen den Klemmen 3a und 4a bzw. 3b und 4b und je eine Stromsenko (15) zum Erzeugen eines Belastungsstroms (I₂) in der Veraorgungsleitung (7). Mit den Spannungsmessem (14) können, je nachdem von welcher Seite aus ein Melder (8) mit der Zentrale (2) verbunden ist, die Spannungen zwischen den Klemmen 3a und 4a bzw. 3b und 4b gemessen werden.

[0023] Der Ablauf einer Kurzschlusserkennung wird nun am Belspiel der Inbetriebnahme einer erfindungsgemäßen Gefahrenmeldeanlage (1) anhand der Figuren 1, 2 und 4 erläutert.

[0024] Hierzu wird davon ausgegangen, dass alle Melder (8) inol. Kuraschlusatrenner (11) installiert sind und alle Schalter (12) in den Kurzschiusstrennem (11) geöffnet sind. Falls nicht alle Schalter (12) geöffnet sein sollten, wäre es möglich diese mit einem speziellen Befehl zu einem späteren Zeitpunkt von der Zentrale (2) aus schließen zulassen. Zu Beginn des Aufstartens legt die Zentrale (2) über das erste Terminal (5) eine Versorgungsspannung an die Verbindungsleitung (7) an. Damit liegt diese Spannung auch an den Klemmen 3a und 4a des ersten Melders (8) an, und es fließt für eine kurze Zeit z. B. für 5 ms ein maximaler Einschaltstrom von z. B 60 mA. Nachdem die im Melder (8) vorhandenen, aber nicht gezeigten, Energiespeicher geladen sind, fließt nur noch ein mittlerer Ruhestrom (I₁) von z. B, 100 µA. Spätestens nachdem die zentrale dem Melder (8) einen Befehl zum Schließen seines Verbindungsschalters (12) gesendet hat, misst der Kurzschlusstrenner (11) zu einem Zeitpunkt t₁ mit dem Spannungsmesser (14) eine erste Klemmenspannung (U₁), die zwischen den Klemmen 3a und 4a an dem Melder (8) anliegt und legt den Messwert zur späteren Verwendung in einem Speicher (13) ab. Die erste Klemmenspannung (U₁) unterscheidet sich von der Spannung, die von der Zentrale an die Verbindungsleitung (7) angelegt wird, nur um den geringen Betrag, der an der Verbindungsleitung (7)abfällt. Zum Zeitpunkt t₂ belastet der Kurzschlusstrenner (11) die Spannungsquelle im ersten Terminal (5) der Zentrale (2), mittels einer Stromsenke (15) mit einem Belastungsstrom (I₂). Der Belastungsstrom (I₂) erzeugt einen höheren Spannungsabfall an der Verbindungsleitung (7) als der Ruhestrom (I₁), Dies führt dazu, dass zum Zeitpunkt t₂ die zweite Klemmenspannung (U₂) an den Klemmen (3a, 4a) gemessen wird, welche ebenfalls zur späteren Verwendung im Speicher (13) abgelegt wird. Aus den gespeicherten Werten für die erste und zweite Klommenspannung U₁, U₂), der Differenz aus dem Belastungsstrom (I₂) und Ruhestrom (I₁) und dem maximalen Einschaltstrom I_max von nachfolgenden Meldern (8), wird anschließend In einer Recheneinrichtung (10) ein Vergleichswert (U_min) für die Kurzschlusserkennung ermittelt. Die Differenz aus Belastungsstrom (I₂) und Ruhestrom (I₁) ist durch die Verwendung der Stromsenke (15) bekannt, und der Vergleichswert U_min kann z. B. aus folgender Formel berechnet werden.

[0025] Vorzugsweise wird der Vergleichswert U_min jedoch noch um einen zusätzlichen Sicherheiltsbetrag verringert.

[0026] Nach der Ermittlung des Vergleichswertes U_min schließt der Kurzschlusstrenner (11) zum Zeitpunkt t_s seinen Schalter (12) und misst danach zum Zeitpunkt t_s eine dritte Klemmenspannung (U₃). Nach dem Schließen des Schalters (12) wird ein zweiter/weiterer Melder (8) mit der Zentrale verbunden, worauf der zweit/weitere Melder (8) die Spannungsquelle Im ersten Terminal (5) mit seinem Einschaltstrom belastet. Dadurch fließt zum Zeitpunkt der Strom I_s und erzeugt einen neuen Spannungsfall über die Verbindungsleitung (7) bis zum ersten Melder (8). Schließlich vergleicht der Kurzschlusstrenner (11) die dritte Klemmenspannung (U_s) mit dem Vergleichswert (U_min). Wenn in diesem Vergleich festgestellt wird, dass die dritte Klemmenspannung (U_s) größer oder gleich dem Vergleichawert (U_min) ist, wird zunächst davon ausgegangen, dass kein Leitungsfehler vorliegt und der Schalter (12) bleibt geschlossen. Damit bleibt der zweite/weitere Melder (8) mit der Zentrale verbunden und kann nach einer Startzeit mit dieser kommunizieren. Der nun neu verbundene zweite/weitere Melder (8) übernimmt dann beim weiteren Aufstarten der Melderlinie (9) die Funktion des bisherigen ersten Melder. Stellt die Zentrale (2) In diesem Stadium jedoch fest, dass der zweite/weitere Melder nicht auf ihre Anfragen reagiert, schließt die Steuerung Zentrale (2) darauf, dass ein Leitungs- oder Melderfehler vorliegt und setzt den Aufstartvorgang am zweiten Terminal (6) fort. Wird der zweite/weitere Melder zu einem späteren Zeitpunkt schließlich von der Zentrale (2) über das zweite Terminal (6) erreicht und kann mit ihr kommunizieren, dann liegt ein Unterbruch in der Verbindungsleitung (7) zwischen dem ersten und dem zweitert/weiteren Melder (8) vor, anderenfalls, wird davon ausgegangen, dass der zweite/weitere Melder (8) defekt ist.

[0027] Wenn In dem Vergleich jedoch festgestellt wird, dass die dritte Klemmenspannung (U_s) kleiner als der Vergleichswert U_min ist, wird ein Kurzschluss oder schleichender Kurzschluss erkannt und der Schalter (12) im Kurmchlusetrenner (11) wird wieder geöffnet. Auch in diesem Fall setzt die Zentrale den Aufstartvorgang am zweiten Terminal (6) fort. Jedoch kann der erste Melder (8) der Zentrale ggf. auf eine entsprechende Anfrage hin mitteilen, dass ein Kurzschluss in dem auf Ihn folgenden Leltungsabschnitt vorhanden ist.

[0028] Durch das Messen von Klemmenspannungen (U₁, U₂, U₃ kann auf einen, für eine Strommessung nötigen, Messwiderstand zwischen den Klemmen 3a und 3b bzw. 4a und 4b verzichtet werden, der den Widerstand der Verbindungsleitung (7) zwischen der Zentrale und weiteren Meldern (8) erhöhen würde. Somit werden längere Melderlinien (9) mit zusätzlichen Teilnehmern (8) möglich, als bei einer Kurzschlusserkennung mittels einer Strommessung.

[0029] Die individuelle Ermittlung des Vergleichswertes U_min für jeden einzelnen Melder (8) bzw. Kurzschlusstrenner (11) ermöglicht eine verbesserte Erkennung von schleichenden Kurzschlüssen.

[0030] Ausgehend vom zweiten Terminal (6) wird beim Aufstarten der Melderlinie (9) die Suche nach Leitungsfehlem auf die gleiche Art und Weise durchgeführt wie sie für das Aufstarten ausgehend vom ersten Terminal (5) beschrieben wurde.

[0031] In der Figur 3 wird eine weitere Ausführungsform eines Kurzschlusstrenners (11) beschrieben. im Unterschied zu dem in Figur 2 dargestellten Kurzschlusstranner (11) weist der hier gezeigte Kuraechlusstrenner (11) zwei Vorbindungeschalter (12) auf, welche direkt an den Klemmen 3a und 3b angebracht sind und von je einer Diode (16) überbrückt werden. Dafür weist diese Ausführungsform nur je einen Spannungsmesser (14) und eine Stromsenke (15) auf. Bei der Verwendung dieser Ausführungsform des Kurzschlusstrenners (11) muss bei der Ermittlung des Vergleichswertes der Spannungsfall über die Dioden berücksichtigt werden. Die Dioden dienen dazu den jeweils ersten bzw. nach dem Druchschalten zwelten/welteren Melder (8) mit Spannung zu versorgen, während die Schalter (12) im jeweiligen Melder (8) noch geschlossen sind.

[0032] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung dient der Kommunikationssender (15) eines Melders (8) bzw. eines separaten Kurzschlusstrenners (11) als Stromsenke (15) zur Erzeugung des Belastungsstroms (I₂). In diesem Fall findet die Messung der ersten und der zweiten Klommenspannung (U₁, U₂) zu einer Zeit statt, während der, der Melder (8) oder ein separater Kurzschlusstrenner (11) ein Telegramm an die Zentrale sendet. In dem in Figur 4 gezeigten Beispiel beginnt das Telegramm zum Zeitpunkt t_M, wobei, wie gezeigt, die Bitfolge 101010 gesendet wird. Vorzugsweise wird hierbei die Messung der ersten und der zweiten Klemmenspannung (U₁, U₂) am Ende einer Bitfolge mit jeweils gleichen Werten durchgeführt. Z. B. wird die erste Klemmenspannung (U₁) an Ende einer Folge von dreimal 0 und die zweite Klemmenspannung (U₂) am Ende einer Bitfolge mit dreimal 1 gemessen.

[0033] Wenn jedoch zum Senden von Telegrammen ein Manchestercode verwendet wird, wird die erste Klemmenspannung (U₁) nach einem Wechsel von 1 auf 0 und die zweite Klemmenspannung (U₂) nach einem Wechsel von 0 auf 1 gemessen,

Ansprüche

1. Verfahren zum Erkennen von Leitungsfehlem In einer Gefahrenmeldeanlage (1), insbesondere mit einer Melderlinie, die mehrere Melder (8, 11) über eine Verbindungsleitung (7) verbindet, wobei insbesondere die Melder (8, 11) einen Schalter (12) zum Verbinden oder Trennen der Verbindungsleitungen (7) umfassen, mit folgenden Verfahrenschritten:

a. Anlegen einer Versorgungsspannung aus einer Spannungsquelle an einen ersten Melder (8, 11),

b. Messen einer ersten Klemmenspannung (U₁) in dem ersten Melder (8, 11),

c. Belasten der Spannungsquelle, mit einem definierten Strom (I₂) durch den Melder (8,11) und gleichzeitiges Messen einer zweiten Klemmenspannung (U₂) in dem ersten Melder (8,11),

d. Ermitteln einer Vergleichsspannung (U_min) aus der ersten und der zweiten Klemmenspannung (U₁, U₂),

e.. Schließen des Schalters (12) im ersten Melder (8,11), wodurch die am ersten Melder (8,11) anliegende Spannung an den nächsten Abschnitt der Varblndungsleitungen (7) durchgeschaltet und somit die Versorgungsspannung insbesondere an einen zweiten/weiteren Melder angelegt wird,

f. Messen einer dritten Klemmenspannung (U_s) im ersten Melder (8, 11) nach dem Schließen des Schalters (12) in dem ersten Melder (8, 11),

g. Vergleichen der dritten Klemmenspannung (U₃) mit der in Schritt d, ermittelten Vergleichsspannung (U_min),

h. Öffnen des zuvor (in Schritt e) geschlossenen Schalters (12), wenn die dritte Klemmenspannung (U_s) die Vergleiohsspannung unterschreitet, oder Wiederholen der Schritte b bis h mit jedem weiteren vorhandenen Melder (8, 11), wobei der zweite/weitere Melder dann die Funktion des zuvor ersten Melders (8, 11) übernimmt,

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Melder (8, 11), Nachrichten mittels einer Strommodulation über die Verblndungelehungen (7) senden und der erhöhte Modulatlonsstrom des Melders (8,11) als Belastungsstrom (I₂) zum Messen der zweiten Klemmenspannung (U₂) In Schritt 1,c, genutzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, den die erste und/oder zweite Klemmenspannung (U₁, U₂) jeweils an einer Stelle mit einer Folge von zwei oder mehreren gleichen Bits innerhalb einer gesendeten Nachricht gemessen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Klemmenspannung (U₁, U₂) an einer Stelle mit einer Folge von zwei Bits innerhalb einer Nachricht, deren Werte sich ändern, gemessen wird.

5. Melder (8, 11) zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 umfassend einen Schalter (12) zum Verbinden oder Trennen von Verbindungsleitungen (7), eine Einrichtung zum Erzeugen eines definierten elektrischen Stroms (15), einer Messeinrichtung (14) zum Messen einer ersten, zweiten und dritten Klemmenspannung (U₁, U₂, U₃), einen Speicher (13) zum Speichern eines Messwertes der ersten und/oder zweiten Klemmenspannung (U₁, U₂), einen Speicher (13) zum Speichern des Wertes eines maximalen Einschaltstroms eines oder mehrerer Melder (8, 11), einer Recheneinheit (10) zum Ermitteln einer Vergleichsspannung (U_min), eine Vergleichseinheit zum Vergleichen der dritten Klemmenspannung (U₃) mit der Vergleichsspannung.

6. Gefahrenmeldeanlage (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 mit mindestens einer Spannungsquelle, die Gefahrenmelder (8) und/oder andere periphere Geräte (8, 11) über Verbindungsleitungen (7) mit Spannung versorgt, wobei sie mindestens einen Melder (8, 11) nach Anspruch 5 umfasst.

7. Kurzschlusstrenner (11) zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 umfassend einen Schalter (12) zum Verbinden oder Trennen von Verbindungsleitungen (7), eine Einrichtung zum Erzeugen eines definierten elektrischen Stroms (15), einer Messeinrichtung (14) zum Messen einer ersten, zweiten und dritten Klemmenspannung (U₁, U₂, U₃), einen Speicher (13) zum Speichern eines Messwertes der ersten und/oder zweiten Klemmenspannung (U₁, U₂), einen Speicher (13) zum Speichern des Wertes eines maximalen Einschaltstroms eines oder mehrerer an einer Verbindungsleitung (7) angeschlossener peripherer Geräte (8, 11), einer Recheneinheit (10) zum Ermitteln einer Vergleichsspannung, eine Vergleichseinheit zum Vergleichen der dritten Memmenspannung (U_s) mit der Vergleichsspannung.

8. Gefahrenmelder (8) dadurch gekennzeichnet, dass er einen Kurzschlusstrenner (11) nach Anspruch 7 umfasst, der in den Gefahrenmelder (8) integriert ist.

Zeichnung