用于監(jiān)控電流回路的運行的系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】用于監(jiān)控電流回路的運行的系統(tǒng)
[0001]本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控電流回路的功能的系統(tǒng)，并涉及一種用于這種電流回路的信號發(fā)生裝置。
[0002]根據現有技術，本發(fā)明意義內的電流回路用于標識位于回路中的開關的狀態(tài)。在正常運行過程中，對應于常規(guī)的雙線安裝技術而設計的回路使電流源來對流過它的電流進行饋電。通過相應地配置的評估單元來檢測電流。電流一被中斷，例如通過致動中斷開關，就標識此電流中斷。在這種電流回路的幫助下，例如，實現了所謂的緊急停止開關，該緊急停止開關可以由消防服務使用并且可以用于使對應于例如意大利的法規(guī)的應急照明無效。在此類電流回路的幫助下還進行了對總線相位監(jiān)控器功能的測試，這些監(jiān)控器用于監(jiān)控一般電源并將電源故障傳達給應急照明系統(tǒng)。
[0003]上述已知解決方案的一個缺點在于，對持久流動的直流電流的傳輸的干擾會導致對開關狀態(tài)的錯誤解讀。因此，例如，在墻壁內走向的線路內鉆孔會中斷電流回路并因此觸發(fā)應急照明的意外關斷。以同樣的方式，短路還會導致未可靠且正確地標識開關的狀態(tài)。
[0004]從網絡技術中另外得知使用所謂的心跳信號。在這種情況下，當使用總線系統(tǒng)時，由每個連接裝置經由總線定期地傳輸特定信令序列，從而保證對應裝置的連續(xù)可接入性。這種系統(tǒng)披露于美國專利US 7590898B2中。然而，由于總線系統(tǒng)和復雜的消息格式是其先決條件，這種信令非常復雜。
[0005]本發(fā)明基于指定用于實現功能受監(jiān)控電流回路的改進解決方案的目的，該解決方案使得能夠以極低的復雜度進行位于電流回路中的開關元件的狀態(tài)之間的可靠區(qū)分。
[0006]由如權利要求1所述的系統(tǒng)和如權利要求8所述的信號發(fā)生裝置根據本發(fā)明實現該目的。本發(fā)明的有利發(fā)展是引用所述權利要求的從屬權利要求的主題。
[0007]同樣在根據本發(fā)明的系統(tǒng)中，電流回路由電流源饋電并具有開關元件，其中，評估單元被安排在該電流回路的輸出端，該評估單元被設計成用于基于該電流回路中流動的電流來標識該開關元件的開關狀態(tài)。根據本發(fā)明，進而信號發(fā)生裝置現在被安排在該電流回路中，該信號發(fā)生裝置連接至該開關并且被設計成用于生成動態(tài)信號，該動態(tài)信號表征該電流回路中的該開關元件的開關狀態(tài)。
[0008]依據根據本發(fā)明的解決方案，因此對有待由附加元件轉換成動態(tài)信號的開關元件的狀態(tài)進行了規(guī)定，進而由評估單元對所述動態(tài)信號進行評估，但給出關于開關元件的清晰可靠信息并且還使得可以標識電流回路的功能中的故障。在這種情況下，由信號發(fā)生裝置所生成的信號可以具體是脈沖信號，優(yōu)選地借助該信號發(fā)生裝置暫時地將回路電流短路的事實生成該脈沖信號。然后，可以將該信號發(fā)生裝置設計成用于基于頻率和/或相位和/或振幅和/或基于該信號的占空因數來表征該開關元件的狀態(tài)。在這種情況下，該開關元件還可以是是多重開關，并且可以將該信號發(fā)生裝置設計成用于通過修改該信號來表征這些開關狀態(tài)中的每種單獨狀態(tài)。
[0009]根據本發(fā)明的解決方案的一個優(yōu)點具體還在于，可以使用電流回路的大部分現有部件并且僅需要改進信號發(fā)生裝置。該信號發(fā)生裝置被優(yōu)選地安排成特別接近該開關元件或與該開關元件形成單元。
[0010]下面將參照附圖舉例描述本發(fā)明，附圖展示了本發(fā)明的有利的示例性實施例，并且在附圖中:
[0011]圖1示出了根據現有技術的電流回路；以及
[0012]圖2示出了根據本發(fā)明的電流回路的示例性實施例。
[0013]首先，參照圖1，將基于示例性電流回路對本發(fā)明所基于的問題進行解釋。然后，通過圖2，示出了根據本發(fā)明的解決方案的示例性實施例的設計和操作模式。
[0014]圖1示出了示例性緊急停止開關系統(tǒng)I。該系統(tǒng)包含電流源10、開關11、光耦合器12和評估單元13，該評估單元在目前情況下被集成在電流源10中。電流源10在這種情況下經由第一線路14連接至開關11。開關11經由第二線路15連接至光耦合器12，所述光耦合器的輸出連接至電流源10并且具體連接至評估單元13。
[0015]電流源10將直流電流外加至線路14中。直流電流流過開關11和線路15到達光耦合器12并從光耦合器返回電流源10和評估單元13。取決于開關11是打開還是閉合，使能或中斷流過回路的持久電流。取決于開關狀態(tài)，這導致光耦合器12的輸出端處的穩(wěn)態(tài)高或低信號，該信號由評估單元13檢測，該評估單元取決于此信號標識開關11的狀態(tài)。例如，通過致動開關11，在所謂的遠程停止(remote stop)的意義上，則可以用有針對性的方式將應急照明取消激活。
[0016]然而，除了致動開關11之外，大量的進一步影響會中斷流過回路的電流并且導致對開關狀態(tài)的錯誤解讀。因此，例如，對線路14、15之一的損害會導致電流的中斷。這是不利的，因為某些功能因此而被無意地觸發(fā)。以同樣的方式，還會出現回路的短路，這進而導致了光耦合器12的輸出端處的錯誤信號，即不表示開關11的狀態(tài)的信號。
[0017]圖2示出了根據本發(fā)明的電流回路2的示例性實施例。進而，設置電流源10，該電流源以例如1mA的直流電流為電流回路饋電，并且具有評估單元13，該評估單元檢測并評估光耦合器12的輸出信號。就這一點而言，根據本發(fā)明的解決方案因此與根據現有技術的電流回路等效，并且可以繼續(xù)使用原有的元件和單元。
[0018]然而，另外，信號發(fā)生裝置20現在被安排在電流回路中，直接在開關11處或至少在其附近。兩個元件可以形成一個單元。在此處所展示的示例性實施例中，開關11是處于中斷開關的形式。然而，開關還可以是處于按鈕開關或常規(guī)開關(具體地還有多重開關)的形式。信號發(fā)生裝置25在這種情況下連接至開關11的兩極。另外，信號發(fā)生裝置連接至兩條線路14、15，并且經由所述線路分別連接至電流源10和光耦合器12。
[0019]電流源10再次向回路饋送電流，經由線路14將所述電流傳送至信號發(fā)生裝置20。所述信號發(fā)生裝置現在標識開關裝置11的開關狀態(tài)并且從回路電流生成表征開關的開關狀態(tài)的動態(tài)信號。信號發(fā)生裝置20在這種情況下優(yōu)選地僅從電流回路的電流汲取生成此信號所需的能量?？商娲?，信號發(fā)生裝置20還可以具有附加電源，然而未示出該附加電源。
[0020]信號發(fā)生裝置20通過例如該信號以定義的節(jié)律短路電流回路來生成該信號，其中，頻率和/或占空因數取決于開關11的狀態(tài)。例如，在正常操作過程中，可以生成具有32Hz的頻率的信號，同時另一方面，在致動開關的過程中，可以顯著地增大頻率(例如加倍)。以同樣的方式或另外，還可以取決于開關的狀態(tài)改變占空因數。
[0021]然后，評估單元13可以檢查和評估光耦合器12的輸出端處的所得信號，從而使得所述評估單元可以非常輕易地標識開關11的狀態(tài)。
[0022]另外，評估單元13還可以標識電流回路中是否存在故障。這可以是線路14、15之一是否被損壞(即，中斷)或存在短路的情況。在這種情況下，穩(wěn)態(tài)信號再次出現在光耦合器的輸出端，該穩(wěn)態(tài)信號不能清晰地歸因于信號發(fā)生裝置20的活動并且相應地不能歸因于未保證電流回路的可靠功能的信號。
[0023]在這種情況下，開關11或開關元件還可以被設計成使得其可以具有不僅僅兩種狀態(tài)。同樣，在這種情況下，對有待由信號發(fā)生裝置進行標識的可能的開關狀態(tài)中的每一種并且對有待在電流回路中生成的相應信號進行了規(guī)定。因此，然后以不同的頻率并且以不同的占空比因數修改回路中的電流，這些因數各自表征開關狀態(tài)。
[0024]根據本發(fā)明的解決方案的實質性優(yōu)點在于，很大程度上可能使用已設置的單元，并且僅需要用信號發(fā)生裝置對電流回路進行改進。然而，僅在評估單元現在還對進入信號的動力學進行評估的程度上才需要對評估單元進行適配，這一般在軟件的基礎上可以非常輕易地發(fā)生。因此，優(yōu)化整個系統(tǒng)時所涉及的復雜度極低。
【主權項】
1.一種用于監(jiān)控電流回路⑵的功能的系統(tǒng)，該電流回路由一個電流源(10)饋電并具有一個開關元件(11)，其中，一個評估單元(13)被安排在該電流回路(2)的輸出端，該評估單元被設計成用于基于該電流回路(2)中流動的電流來標識該開關元件(11)的狀態(tài)， 其特征在于， 進而一個信號發(fā)生裝置(20)被安排在該電流回路(2)中，所述信號發(fā)生裝置連接至該開關元件(11)并且被設計成用于生成一個動態(tài)信號，該動態(tài)信號表征該電流回路(2)中的該開關元件(11)的狀態(tài)。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)， 其特征在于， 該信號發(fā)生裝置(20)所生成的信號是一個脈沖信號。
3.如權利要求2所述的系統(tǒng)， 其特征在于， 該信號發(fā)生裝置(20)被設計成用于通過將回路電流短路來生成該信號。
4.如前述權利要求之一所述的系統(tǒng)， 其特征在于， 該信號發(fā)生裝置(20)被設計成用于基于頻率和/或相位和/或振幅和/或基于該信號的占空因數來表征該開關元件(11)的狀態(tài)。
5.如權利要求1至4之一所述的系統(tǒng)， 其特征在于， 該評估單元(13)被設計成用于基于頻率和/或相位和/或振幅和/或基于該信號的占空因數來標識該電流回路(2)的一次中斷、一次短路或干擾操作。
6.如前述權利要求之一所述的系統(tǒng)， 其特征在于， 該信號發(fā)生裝置(20)被安排成特別接近該開關元件(11)或與該開關元件(11)形成一個單元。
7.如前述權利要求之一所述的系統(tǒng)， 其特征在于， 該開關元件(11)是一個多重開關，并且該信號發(fā)生裝置(20)被設計成用于通過修改該信號來表征這些開關狀態(tài)中的每種單獨狀態(tài)。
8.—種用于功能受監(jiān)控電流回路(2)的信號發(fā)生裝置(20)，該電流回路由一個電流源(10)饋電并具有一個開關元件(11)，其中，一個評估單元(13)被安排在該電流回路(2)的輸出端，該評估單元被設計成用于基于該電流回路(2)中流動的電流來標識該開關元件(11)的狀態(tài)， 其特征在于， 該信號發(fā)生裝置(20)連接至該開關元件(11)并且被設計成用于生成一個動態(tài)信號，該動態(tài)信號表征該電流回路(2)中的該開關元件(11)的狀態(tài)。
9.如權利要求8所述的信號發(fā)生裝置， 其特征在于， 該信號發(fā)生裝置(20)所生成的信號是一個脈沖信號。
10.如權利要求9所述的信號發(fā)生裝置， 其特征在于， 該信號發(fā)生裝置(20)被設計成用于通過將回路電流短路來生成該信號。
11.如權利要求8至10之一所述的信號發(fā)生裝置， 其特征在于， 該信號發(fā)生裝置(20)被設計成用于基于頻率和/或相位和/或振幅和/或基于該信號的占空因數來表征該開關元件(11)的狀態(tài)。
【專利摘要】在一種用于監(jiān)控由電流源(10)饋電并具有開關元件(11)的電流回路(2)的運行的系統(tǒng)中，評估單元(13)被安排在該電流回路(2)的輸出端，該評估單元被設計成用于基于該電流回路(2)中流動的電流來標識該開關元件(11)的狀態(tài)。進而，信號發(fā)生裝置(20)被安排在該電流回路(2)中，該信號發(fā)生裝置連接至該開關元件(11)并且被設計成用于生成動態(tài)信號，該動態(tài)信號表征該電流回路(2)中的該開關元件(11)的狀態(tài)。
【IPC分類】H01H9-16, H01H3-02, H03K17-18, H02J13-00
【公開號】CN104813427
【申請?zhí)枴緾N201380051210
【發(fā)明人】格哈德·維特曼
【申請人】宗拓貝爾照明器材有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2013年10月9日
【公告號】DE102012218429A1, EP2907149A1, US20150219719, WO2014056967A1