Способ и устройство для измерения сопротивления линии управляющих линий в системах аварийной сигнализации и управления

Способ и устройство для измерения сопротивления линии управляющих линий в системах аварийной сигнализации и управления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к способу измерения сопротивления R_L линии и, тем самым, определения неисправностей управляющих линий в системе аварийной сигнализации и управления.

Кроме того, изобретение относится к устройству для измерения сопротивления R_L линии и, тем самым, для определения неисправностей управляющих линий в системе аварийной сигнализации и управления.

К системам аварийной сигнализации и управления, таким как системы пожарной сигнализации и системы управления пожаротушением с центрами пожарной сигнализации и управления пожаротушением или системы охранной сигнализации с соответствующими центрами управления, предъявляются высокие требования к надежности и эксплуатационной безопасности систем, чтобы владельцев или операторов подверженных опасности промышленных установок, складских сооружений и иных требующих защиты объектов по возможности своевременно предупреждать перед возникновением крупного ущерба от пожаров, химикатов, диверсии, вторжения или других сценариев опасности и/или чтобы принимать соответствующие контрмеры или автоматически управлять защитными устройствами или средствами тревожной сигнализации. Особое значение здесь имеет управление исполнительными элементами, такими как, например, магнитные клапаны для управления устройствами пожаротушения, или исполнительными элементами, такими как проблесковые светильники и сирены, или исполнительными элементами, выполненными как серводвигатели.

Эти исполнительные элементы управляются управляющими устройствами системы аварийной сигнализации и управления посредством питающих линий и/или сигнальных линий, как правило, двухпроводных или многопроводных линий, причем при внештатной ситуации установленное спецификацией управляющее напряжение U_А подключается к исполнительным элементам. Внештатная ситуация может, например, представлять собой ситуацию пожара, т.е. сигнал обнаружения пожара или распознавания огня или сигнал взлома или диверсии или иной сигнал тревоги или предупреждения.

Поэтому подобные установки должны при различных требованиях и условиях эксплуатации работать в течение длительных периодов времени надежно и бесперебойно. Для этого питающие линии и/или сигнальные линии должны постоянно контролироваться на наличие нарушений функционирования, таких как короткое замыкание и обрыв провода. Такие контролируемые питающие линии и/или сигнальные линии называются первичными линиями или управляющими линиями. В дальнейшем используется термин “управляющие линии”. Однако для надежной эксплуатации также важен контроль на отсутствие или неисправность исполнительных элементов.

Контроль питающих линий и/или сигнальных линий на обрыв провода и короткое замыкание осуществляется, например, в системах пожарной сигнализации до сих пор, как правило, посредством малого тока контроля, протекающего через резистор R_EOL на конце контролируемой линии, в частности, линии пожарной сигнализации. Этот ток контроля через резистор плюс потребление тока датчиком пожарной сигнализации на линии образует ток покоя, который непрерывно контролируется с центра управления. Если этот ток покоя падает ниже определенного уровня, то центр управления распознает это как обрыв провода на линии и сообщает об этой неисправности. Проблемой при этом является то, что резистор R_EOL по отношению к сопротивлению линии является очень высокоомным, так что с помощью этого отношения постепенный обрыв провода, т.е. постепенное увеличение сопротивления линии на несколько Ом очень трудно измерить. Однако это настоятельно требуется согласно стандартам, таким как EN54-серии.

При многолетней эксплуатации систем аварийной сигнализации и управления распознавание так называемого постепенного обрыва провода имеет большое значение. Под постепенным обрывом провода понимается медленное, постепенное повышение сопротивления линии для питающих линий и/или сигнальных линий. Возможными причинами этого медленного, постепенного повышения сопротивления линии являются влияния окружающей среды, такие как влажность и вызывающие коррозию газы, которые приводят к окислению мест контакта проводов и соединительных контактов. Этот постепенный процесс приводит к изменениям тока покоя на соответствующих линиях в диапазоне 0,1 мА и соответствует изменению сопротивления линии лишь от 0,1 Ом до 10 Ом.

Способы и устройства вышеуказанного типа известны из уровня техники. Из ЕР 855261 А1 известны способ и устройство для контроля сигнальной линии системы пожарной сигнализации на наличие неисправностей, причем система пожарной сигнализации при эксплуатации нагружается током линии и имеет конечное звено, образованное TVS-диодом. Осуществляется контроль тока линии и/или напряжения линии. Неисправности сигнальной линии обнаруживаются по кратковременному повышению и кратковременному снижению тока линии. Оценка осуществляется посредством уровней напряжения, но не тока. Процедура оценки выполняется центром пожарной сигнализации, которым также осуществляются повышение и снижение тока линии. Абоненты постоянно снабжаются со стороны центра пожарной сигнализации необходимым рабочим напряжением или управляющим напряжением.

При этом недостатком является то, что нелинейное и температурно-зависимое поведение TVS-диодов на конце линии затрудняет определение абсолютного значения сопротивления линии, особенно если должно устанавливаться увеличение сопротивления лишь на несколько Ом.

WO 2009/087169 раскрывает устройство контроля и способ контроля рабочего состояния питающих линий и/или сигнальных линий системы сигнализации, в частности, системы противопожарной и/или аварийной сигнализации.

Устройство контроля содержит измерительное устройство для генерации сигнала измерения, устройство оценки и управляемый источник сигнала для ввода тестового сигнала в питающие и/или сигнальные линии. Измерительный сигнал включает в себя системный отклик питающих и/или сигнальных линий на тестовый сигнал.

При этом недостатком является то, что это устройство и способ подходят только для относительных измерений сопротивления линии, и обнаружение неисправности, например, постепенного обрыва провода всегда требует калибровки системы при вводе в эксплуатацию, определенное значение системного отклика сохраняется и образует опорное значение для последующих контрольных измерений. Таким образом, повышенные значения сопротивления линии, ввиду неправильного монтажа, не могут быть распознаны.

Документ FR 2932917 А1 раскрывает защитное устройство с центром тревожной сигнализации, двухпроводной линией и конечным модулем линии, причем центр тревожной сигнализации соединен с первым концом линии, а конечный модуль линии (модуль контроля) - со вторым концом линии, и несколько периферийных устройств соединены параллельно между жилами линии. Центр тревожной сигнализации согласно FR 2932917 А1 включает в себя блок управления, средства электропитания и средства измерения, причем средства измерения управляются блоком управления в том отношении, чтобы во время первой фазы контроля распознавать возможное повреждение изоляции линии и во время второго этапа контроля распознавать возможную ошибку потока линии. FR 2932917 А1 раскрывает устройство для обнаружения неисправностей на линии защитного устройства, которое в состоянии контроля снабжает линию с помощью средств питания центра тревожной сигнализации электрической энергией с обратной полярностью, которая сохраняет периферийные устройства неактивными, а в фазах контроля вводит два различных, определенных тока со стороны центра тревожной сигнализации в линию. Конечный модуль линии может принимать два состояния импеданса, которые устанавливаются с помощью датчика для обнаружения сигнала изменения фазы и схемы задержки. Кроме того, FR 2932917 A1 раскрывает, что конечный модуль линии оснащен накопителем энергии, который предназначен исключительно для питания активных компонентов конечного модуля линии.

Документ ЕР 2093737 А1 раскрывает активный нагрузочный модуль линии для контроля импеданса линии электроустановок, в частности, для использования в конце линий пожарной сигнализации, причем между контролируемыми линиями расположены выход постоянного тока со световой индикацией, регулятор напряжения и интеллектуальный электронный компонент таким образом, что интеллектуальный электронный модуль соединен посредством линии с выходом постоянного тока.

Недостатками известного уровня техники являются:

- отсутствие или неточность абсолютного определения сопротивления линии в диапазоне от мОм до нескольких Ом;

- прежние способы и устройства являются дорогостоящими;

- сложность устройств контроля с устройствами измерения и оценки, встроенными в устройство контроля, которые расположены в конце питающей и/или сигнальной линии, на удалении от питающего центра управления, с соответствующими влияниями окружающей среды, делает такие устройства контроля уязвимыми в отношении EMV-влияний или требует дорогостоящих сигнально-технических приложений для их подавления;

- абоненты на питающей и/или сигнальной линии искажают измерение сопротивления линии;

- во время измерения сопротивления линии, колебания напряжения в питающих и/или сигнальных линиях могут исказить определение сопротивления линии;

- отсутствие или неточность способов и устройств для измерения обрыва провода, от постепенного до полного разрыва провода.

В основе изобретения лежит задача создать усовершенствованный способ для измерения сопротивления R_L линии и для определения неисправностей управляющих линий между устройством управления и исполнительным элементом, который устраняет по меньшей мере один недостаток известного уровня техники.

Кроме того, в основе изобретения лежит задача создать усовершенствованное устройство для измерения сопротивления R_L линии и для определения неисправностей управляющих линий между устройством управления и исполнительным элементом, которое устраняет по меньшей мере один недостаток известного уровня техники.

В соответствии с изобретением предложен способ вышеуказанного типа с признаками пункта 1 формулы изобретения и устройство вышеуказанного типа с признаками пункта 9 формулы изобретения. Зависимые пункты 2-8 описывают предпочтительные или преимущественные формы выполнения способа. Зависимые пункты 10-18 описывают предпочтительные или преимущественные формы выполнения устройства.

Соответствующий изобретению способ преодолевает проблему обычного способа с оконечным резистором R_EOL, который по отношению к сопротивлению R_L линии является очень высокоомным, и поэтому незначительные изменения сопротивления R_L линии в диапазоне от мОм до нескольких Ом невозможно измерить.

Изобретение относится к способу измерения сопротивления R_L линии и, тем самым, для определения неисправностей в системе аварийной сигнализации и управления. Управляющие линии соединяют устройство управления с исполнительным элементом, который посредством устройства управления при внештатной ситуации управляется с управляющим напряжением U_A. В случае контроля устройство управления питает исполнительный элемент напряжением U_М контроля.

Внештатная ситуация в предпочтительной форме выполнения является, например, обнаружением пожара в системе пожарной сигнализации и управления пожаротушением. Затем осуществляется управление исполнительным элементом, который выполнен предпочтительно как магнитный клапан и выпускает огнегасящий флюид для тушения пожара.

Устройство управления содержит подключаемый через микроконтроллер выход постоянного тока или подключаемое нагрузочное сопротивление, а также переключающее устройство.

Переключающее устройство предпочтительно управляется микроконтроллером и переключает источники питания, которые предпочтительно встроены в устройство управления, на управляющие линии.

Для осуществления способа, кроме того, используется модуль контроля, который расположен в конце управляющих линий на исполнительном элементе или в исполнительном элементе. Начало управляющих линий расположено на устройстве управления. В соответствующем изобретению способе для определения сопротивления R_L линии, постоянное питание напряжением предоставляется в интервале времени ∆t_M измерения посредством накопителя энергии, встроенного в модуль контроля, и подается обратно в устройство управления, и во всем интервале времени ∆t_M измерения переключающее устройство отключает питание напряжением исполнительного элемента с напряжением U_М контроля со стороны устройства управления.

Начало управляющих линий соединено с соответствующими контактами для электрического соединения с устройством управления, а конец управляющих линий - с исполнительным элементом и модулем контроля.

Отключение исполнительного элемента от питания напряжением осуществляется посредством управляемого микроконтроллером переключающего устройства. Исполнительный элемент и управляющие линии, таким образом, со сторон устройства управления переключаются не под напряжением. В предпочтительном варианте осуществления изобретения между устройством управления и модулем контроля включены только управляющие линии с сопротивлением R_L линии, и не имеется никаких дополнительных резисторов или абонентов в цепи измерительного точка для определения сопротивления линии. Но изобретение не ограничивается этой формой выполнения. В другом предпочтительном варианте осуществления имеется несколько абонентов, например, исполнительных элементов в цепи измерительного тока.

Этот способ имеет то преимущество, что возможно точное и абсолютное определение сопротивления R_L линии в диапазоне от мОм до нескольких Ом. Влияние колебаний напряжения и влияние других абонентов в интервале времени ∆t_M измерения, в течение которого измеряется сопротивление R_L линии, исключаются посредством этого способа.

Предпочтительный вариант осуществления способа отличается тем, что выполняются следующие этапы способа:

- предоставление напряжения U_М контроля на контактах устройства управления для электрического соединения управляющих линий на протяжении интервала времени ∆t₁,

- зарядка накопителя энергии модуля контроля посредством приложенного напряжения U_М контроля на протяжении интервала времени ∆t₁,

- отключение напряжения U_М контроля по истечении интервала времени ∆t₁,

- генерация регулируемого напряжения U₀ из накопителя энергии, предпочтительно с регулятором напряжения,

- измерение результирующего значения напряжения U₁ на контактах с помощью аналого-цифрового преобразователя и сохранение значения напряжения U₁ в памяти,

- управление выходом постоянного тока посредством микроконтроллера и приложение значения тока I₂ в управляющие линии,

- измерение значения напряжения U₂ с помощью аналого-цифрового преобразователя на контактах, которое генерируется в результате приложенного значения тока I₂,

- сохранение значения напряжения U₂ в памяти и

- вычисление сопротивления R_L линии.

Подключение и отключение и предоставление напряжения U_М контроля осуществляется с помощью переключающего устройства, которое управляется микроконтроллером и переключает соответствующий источник напряжения для генерации напряжения U_М контроля на управляющие линии.

Переключающее устройство находится сначала предпочтительно в положении А переключения, в котором модуль контроля запитывается напряжением U_М контроля. Накопитель энергии предпочтительно заряжается через выпрямитель до значения напряжения контроля. Для определения сопротивления R_L линии переключающее устройство переключается микроконтроллером в положение В переключения. Модуль контроля теперь находится не под напряжением со стороны устройства управления. Накопитель энергии вводит напряжение обратно в устройство управления, предпочтительно через регулятор напряжения. Там значение этого напряжения измеряется и сохраняется с помощью А/Ц-преобразователя. Это значение соответствует U₁. Выпрямитель препятствует тому, чтобы накопитель энергии мог непосредственно разряжаться в управляющую линию к устройству управления. Микроконтроллер управляет затем выходом постоянного тока, постоянный ток I₂ которого затем вводится в измерительную цепь в управляющие линии. Накопитель энергии выполнен таким образом, что выходное напряжение регулятора напряжения остается постоянным по меньшей мере до тех пор, пока А/Ц-преобразователем результирующее напряжение U₂ не будет измерено в устройстве управления и сохранено. Значение сопротивления R_L линии теперь рассчитывается микроконтроллером следующим образом:

R_L=(U₁–U₂)/I₂

В альтернативном варианте осуществления значение тока I₂ генерируется посредством подключения нагрузочного резистора. Нагрузочный резистор располагается тогда вместо выхода постоянного тока в устройстве управления и подключается с помощью микроконтроллера.

Другой предпочтительный вариант осуществления способа отличается тем, что продолжительность времени всех этапов способа по истечении интервала времени ∆t₁ определяет интервал времени ∆t_M измерения.

В предпочтительном варианте осуществления способа вычисление сопротивления R_L линии осуществляется путем образования частного из разности значений напряжений U₁–U₂ и разности соответствующих токов I₂–I₁. В предпочтительном варианте во время измерения значения напряжения U₁ никакой ток со сторон устройства управления не прикладывается к управляющим линиям, так что I₁=0 А. Это упрощает способ и устройство.

Поскольку управляющие линии, как правило, должны постоянно контролироваться, измерение сопротивления R_L линии осуществляется периодически. Предпочтительные периоды находятся в диапазоне от 1 до 60 секунд, но также любых другие интервалы времени в диапазоне минут или часов могут быть реализованы в зависимости от условий проекта. Этот контроль может также осуществляться апериодически и/или по запросу.

В другом варианте осуществления способа соответствующее изобретению определение абсолютного значения сопротивления R_L линии управляющих линий используется для того, чтобы сигнализировать о неисправностях на управляющих линиях. Для этого посредством микроконтроллера при превышении предопределенного предельного значения для сопротивления R_L линии генерируется сигнал неисправности, который указывает на неисправность управляющих линий, которая в предпочтительной форме выполнения представляет собой обнаружение постепенного обрыва провода.

Поскольку абсолютное значение сопротивления R_L линии определяется соответствующим изобретению способом, также можно путем измерения сопротивления линии после монтажа распознавать неправильный монтаж с повышенными значениями сопротивления R_L линии управляющих линий как неисправность.

Обнаруженные неисправности управляющих линий индицируются предпочтительно оптически и/или акустически.

Предпочтительными временами и интервалами времени для протекания соответствующего изобретению способа являются для интервала времени ∆t_M измерения диапазон от 1 до 100 мс, особенно предпочтительно диапазон от 1 мс до 9 мс, а для интервала времени ∆t₁ диапазон от 1 с до 100 с, особенно предпочтительно диапазон от 5 с до 20 с. Однако времена и интервалы времени с другими значениями могут быть согласованы с соответствующими требованиями.

В альтернативном варианте осуществления способа измерение сопротивления R_L линии также может объединяться с обычным контролем посредством нагрузочного резистора R_EOL. С этой целью, как и ранее в обычном методе, в модуле контроля дополнительно располагается нагрузочный резистор R_EOL. В случае контроля, когда переключающее устройство имеет положение А переключения, этот R_EOL вместе с добавочным резистором источника напряжения для генерации напряжения U_М контроля в устройстве управления и внутренним сопротивлением исполнительного элемента образует делитель напряжения. Напряжение, которое при этом устанавливается в измерительной цепи устройства управления, измеряется А/Ц-преобразователем и оценивается микроконтроллером.

Преимущество этого альтернативного варианта осуществления соответствующего изобретению устройства и соответствующего изобретению способа состоит в том, что ток контроля также протекает через исполнительный элемент, и он, следовательно, также контролируется на обрыв провода. Нагрузочный резистор R_EOL при этом рассчитан таким образом, что напряжение контроля не может привести к нежелательному управлению исполнительным элементом.

При управлении исполнительным элементом микроконтроллер переключает переключающее устройство в положение С переключения. Исполнительный элемент в этом положении переключения запитывается управляющим напряжением U_A, например, напряжением 24 В постоянного тока. В этом предпочтительном варианте дополнительно имеющийся в модуле контроля пороговый переключатель вместе с дополнительно размещенным переключателем обеспечивает то, что нагрузочный резистор замыкается накоротко, и, таким образом, на исполнительном элементе приложено полное управляющее напряжение U_A.

Кроме того, изобретение относится к устройству для измерения сопротивления R_L линии и, тем самым, для определения неисправностей в управляющих линиях в системе аварийной сигнализации и управления. Устройство содержит устройство управления и модуль контроля. Устройство управления содержит подключаемый посредством микроконтроллера выход постоянного тока или подключаемый нагрузочный резистор, переключающее устройство и источник напряжения для генерации напряжения U_М контроля. Модуль контроля расположен на конце управляющих линий на или в исполнительном элементе. Начало управляющих линий расположено на устройстве управления. Модуль контроля имеет накопитель энергии.

Устройство управления управляет при внештатной ситуации исполнительным элементом через управляющие линии с управляющим напряжением U_A. Соответствующее изобретению устройство характеризуется тем, что модуль контроля для определения сопротивления R_L линии имеет накопитель энергии для генерации и обратной подачи в устройство управления постоянного питания напряжением в интервале времени ∆t_M измерения и что переключающее устройство и микроконтроллер устроены и выполнены таким образом, что во всем интервале времени ∆t_M измерения питание напряжением исполнительного элемента с напряжением U_М контроля отключено со стороны устройства управления.

Решающим является то, что устройство выполнено таким образом, что предоставленное от накопителя энергии модуля контроля постоянное напряжение на интервале времени ∆t_M измерения вводится обратно в устройство управления.

Предпочтительные варианты осуществления устройства описаны в пунктах 9-18 формулы изобретения.

Начало управляющих линий электрически соединено с контактами устройства управления. Конец управляющих линий соединен с соединительными контактами на модуле контроля.

Для размещения модуля контроля на или в исполнительном элементе могут применяться различные формы выполнения. В предпочтительной форме выполнения модуль контроля находится в отдельном корпусе и закреплен через точки электрического соединения непосредственно на исполнительном элементе. Важно, что нет никаких дополнительных соединительных линий между модулем контроля и исполнительным элементом, в которых может возникать постепенный обрыв провода. В другой предпочтительной форме выполнения модуль контроля встроен в корпус исполнительного элемента как вставной или сменный модуль, причем схема исполнительного элемента имеет средства позиционирования для вставки модуля и точки электрического соединения. В особенно предпочтительной форме выполнения модуль контроля встроен в схему исполнительного элемента и, таким образом, представляет собой интегрированный модуль контроля.

Устройство управления оснащено подключаемым с помощью микроконтроллера выходом постоянного тока, переключающим устройством, управляемым микроконтроллером, и источником напряжения для генерации напряжения U_М контроля, аналого-цифровым преобразователем, кратко А/Ц-преобразователем, и памятью. Вместо выхода постоянного тока может также располагаться подключаемый нагрузочный резистор. Переключающее устройство предпочтительно является электронным, предпочтительно с 3 положениями переключения А, В и С. Устройство управления дополнительно включает в себя источник напряжения для генерации управляющего напряжения U_A исполнительного элемента. В положении А переключения переключающего устройства к контактам в начале управляющих линий прикладывается напряжение U_М контроля. В положении В переключения переключающего устройства к контактам в начале управляющих линий не приложено никакое напряжение, то есть питание напряжением исполнительного элемента в этом положении В переключения отключено со стороны устройства управления, в частности, напряжение U_М контроля.

Память может быть интегрирована в микроконтроллер или другой микроконтроллер или микропроцессор устройства управления или может быть выполнена в виде отдельного компонента.

Модуль контроля включает в себя накопитель энергии для генерации постоянного питания напряжением в интервале времени ∆t_M измерения для определения сопротивления R_L линии. Предпочтительно модуль контроля также включает в себя выпрямитель и регулятор напряжения. В особенно предпочтительной форме выполнения этот накопитель энергии является соответственно рассчитанным конденсатором. В предпочтительном варианте значение емкости конденсатора находится в диапазоне от 1 мкФ до 1000 мкФ.

Этот накопитель энергии в нормальном режиме, то есть в случае контроля, когда не осуществляется управление исполнительным элементом, заряжается напряжением U_М контроля до определенного напряжения. Это напряжение в предпочтительном варианте находится в диапазоне от 2 В до 15 В, в особенно предпочтительном варианте равно 10 В. В качестве регуляторов напряжения используются коммерчески доступные регуляторы в диапазоне напряжений от 2,5 В до 9 В, предпочтительно регулятор напряжения на 3,3 В.

Собственно контроль линии осуществляется тогда циклически, например каждые 10 секунд, следующим образом, для чего предназначено и соответственно выполнено соответствующее изобретению устройство:

- Напряжение U_М контроля исполнительного элемента отключается со стороны устройства управления.

- Накопитель энергии модуля контроля предоставляет теперь напряжение, до которого он был заряжен, и подает его обратно в устройство управления.

- Устройство управления измеряет и сохраняет значение напряжения U₁.

- Затем выход постоянного тока управляется значением тока I₂, предпочтительно 100 мА. Оно также обеспечивается из накопителя энергии.

- Затем следует повторное измерение значения напряжения U₂ в устройстве управления.

При выполнении модуля контроля с регулятором напряжения последний запитывается из накопителя энергии и подает отрегулированное напряжение обратно в устройство управления.

Значение сопротивления R_L линии теперь рассчитывается в устройстве управления согласно следующему правилу расчета: R_L=(U₁-U₂)/(I₂–I₁). Значение тока I₁ в данном варианте контроля выполнения равно нулю. Измерение, однако, альтернативно может выполняться с двумя разными постоянными токами.

Например, сопротивление линии R_L=1 Ом со значениями I₂=100 мА, I₁=0 мА дает следующую разность напряжений:

ΔU=R_L ⋅ (I₂–I₁)=1 Ом · 100 мА=0,1 В

В предпочтительном варианте осуществления, в устройстве управления применяется простой 8-битный аналого-цифровой преобразователь, имеющий диапазон преобразования 3,3 В. Таким образом, с разрешением 13 мВ/бит регистрируются сопротивления линии с шагами 130 мОм.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения отличается тем, что устройство управления выполнено и сконструировано таким образом, что переключающее устройство управляется микроконтроллером для подключения и отключения питания напряжением исполнительного элемента, предпочтительно напряжения U_М контроля и/или для управления исполнительным элементом с управляющим напряжением U_A при внештатной ситуации.

Дальнейший предпочтительный вариант осуществления изобретения отличается тем, что устройство управления выполнено с возможностью периодического и/или апериодического измерения сопротивления R_L линии и/или для измерения по запросу.

Дополнительный предпочтительный вариант осуществления изобретения предусматривает, что модуль контроля имеет нагрузочный резистор R_EOL, включенный последовательно внутреннему сопротивлению исполнительного элемента, пороговый переключатель и переключатель, причем нагрузочный резистор R_EOL рассчитан таким образом, что при приложении напряжения U_М контроля, напряжение, приложенное к исполнительному элементу, лежит ниже минимального управляющего напряжения U_A.

В случае контроля (переключающее устройство в положении А переключения) в этом другом усовершенствованном варианте соответствующего изобретению устройства, нагрузочный резистор R_EOL вместе с добавочным резистором или внутренним сопротивлением источника напряжения для генерации напряжения U_М контроля в устройстве управления и внутренним сопротивлением исполнительного элемента образует делитель напряжения. Устройство управления при этом выполнено таким образом, что при приложении напряжения контроля напряжение, которое при этом устанавливается на контактах для электрического соединения управляющих линий с устройством управления, может измеряться аналого-цифровым преобразователем и оцениваться микроконтроллером. Преимущество этого варианта осуществления состоит в том, что ток контроля также протекает через исполнительный элемент, и он, следовательно, также контролируется на обрыв провода.

Нагрузочный резистор R_EOL при этом рассчитан таким образом, что напряжение U_М контроля не может привести к нежелательному управлению исполнительным элементом, при этом напряжение, приложенное к исполнительному элементу, лежит ниже минимального управляющего напряжения исполнительного элемента. Устройство управления в этом варианте выполнения выполнено таким образом, что при внештатной ситуации при управлении исполнительным элементом с управляющим напряжением U_A микроконтроллер управляет переключающим устройством и переключает управляющее напряжение U_A на контакты для электрического соединения управляющих линий с устройством управления. Пороговый переключатель вместе с переключателем обеспечивает то, что нагрузочный резистор R_EOL замыкается накоротко, и, таким образом, на исполнительном элементе приложено полное управляющее напряжение U_A.

Другой предпочтительный вариант осуществления соответствующего изобретению устройства отличается тем, что устройство управления устроено и сконструировано так, что при превышении предопределенного предельного значения для сопротивления R_L линии, микроконтроллером генерируется сигнал неисправности, который указывает на неисправность управляющих линий.

В предпочтительном варианте осуществления сигналом неисправности управляются оптические и/или акустические средства индикации, при этом управляющее устройство выполнено с возможностью генерации одного или более сообщений о неисправностях.

Накопитель энергии соответствующего изобретению устройства предпочтительно выполнен как конденсатор. Он заряжается при приложении напряжения U_М контроля со стороны устройства управления. Посредством регулятора напряжения этот конденсатор предоставляет постоянное питание напряжением для измерения сопротивления R_L линии. В дальнейших предпочтительных вариантах осуществления накопитель энергии выполнен в виде батареи или аккумулятора. Все формы выполнения накопителя энергии рассчитываются таким образом, что они обеспечивают постоянное питание напряжением во всем интервале времени Δt_M измерения для измерения сопротивления R_L линии.

В предпочтительном варианте осуществления система аварийной сигнализации и управления представляет собой систему пожарной сигнализации и/или управления пожаротушением.

В этом случае внештатной ситуацией является обнаружение пожара посредством пожарного извещателя системы пожарной сигнализации. Система управления пожаротушением предпочтительно выполнена как центр пожарной сигнализации и управления пожаротушением с управляемыми исполнительными элементами. Одной формой выполнения исполнительного элемента является магнитный клапан. Управление магнитным клапаном по управляющим линиям путем приложения управляющего напряжения U_A при внештатной ситуации обеспечивает подачу огнегасящего флюида для тушения пожара. Для обеспечения этой важной функции этот предпочтительный вариант осуществления соответствующего изобретению устройства измеряет сопротивление R_L линии управляющих линий и контролирует их на неисправности. В этом предпочтительном варианте осуществления является предпочтительным, когда устройство управления выполнено в качестве компонента центра пожарной сигнализации и управления пожаротушения.

Это предпочтительно реализуется тем, что устройство управления представляет собой модуль блока управления центра пожарной сигнализации и управления пожаротушением или выполнено как абонент кольцевой шины. Также вариантом выполнения является устройство управления в качестве модуля абонентов кольцевой шины.

Модуль блока управления управляет исполнительными элементами, такими как магнитные клапаны или датчики сигнализации, акустические или оптические, управляющие магниты, катушки контакторов, двигатели и аналогичные устройства. Исполнительный элемент или исполнительные элементы соединены с модулем блока управления через управляющие линии, через которые предоставляется требуемое рабочее напряжение или управляющее напряжение U_А для функционирования и активации соответствующего исполнительного элемента. Случаем управления является внештатная ситуация, такая как обнаружение пожара или предупредительная сигнализация или иная ситуация.

Управляющие линии к исполнительному элементу контролируется путем измерения сопротивления R_L линии на обрыв и короткое замыкание. Предпочтительным образом контроль дополнительно охватывает присутствие и предписываемое состояние подключенных исполнительных элементов.

При обнаружении пожара соответствующий функциональный модуль центра пожарной сигнализации регистрирует сигнал пожарного извещателя, затем через центральный вычислительный блок центра пожарной сигнализации команда отправляется в модуль блока управления, который затем включает магнитный клапан на устройстве пожаротушения и, таким образом, высвобождает огнегасящий флюид, который поступает через сопла для тушения пожара.

Модуль блока управления и модуль абонентов кольцевой шины оснащены соответственно по меньшей мере одним программируемым микроконтроллером, памятью, А/Ц-преобразователем и по меньшей мере одной электронной схемой или измерительной цепью для контроля управляющих линий и/или сигнальных линий на обрыв провода и короткое замыкание.

Модуль абонентов кольцевой шины соединен с по меньшей мере одним абонентским шлей