CH688532A5 - Verfahren und Vorrichtung zur Signaluebertragung zwischen zwei oder mehreren, festen oder beweglichen Stationen durch induktive Einkoppelung in eine Einleiterschlaufe. - Google Patents

Description

  
 



  Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Signalübertragung zwischen einer ortsfesten Hauptstation und mindestens einer weiteren, bewegten oder festen Nebenstation, mittels induktiver Einkopplung in ein ferromagnetisches Seil oder Einleiterkabel. Dabei werden entsprechend dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs Nr. 1 einerseits eine vorgegebene Anzahl sicherheitsrelevante und anderseits eine unbegrenzte Anzahl nicht sicherheitsrelevante Signale bidirektional übertragen. 



  Im Bereich von lokal installierten Transportmitteln, insbesonders Seilbahnen und Aufzüge, erhöhten sich die Erwartungen an ein Übertragungssystem bezüglich gestiegenen Anforderungen an Sicherheit, Verfügbarkeit und Informationsbedürfnis. Die neue Erfindung wird den heutigen und zukünftigen Anforderungen bei der Signalübertragung für die Steuerung und Überwachung dieser Transportsysteme gerecht. 



  Die Lösung dieser Aufgabe, d.h. das erfindungsgemässe Verfahren und die zugeordnete Vorrichtung werden durch die unabhängigen Ansprüche gekennzeichnet. Die abhängigen Ansprüche geben Ausgestaltungen der Erfindung an. 



  Im folgenden wird die Erfindung anhand von 4 Fig. beispielsweise näher beschrieben. 



  Dabei zeigt: 
 
   Fig. 1 das Prinzip der Signalübertragung 
   Fig. 2 die Verwendung der einzelnen Komponenten 
   Fig. 3 die Ansteuerung Prioritätenkette 
   Fig. 4 die Ausgabe Prioritätenkette 
 



  Fig. 1 zeigt das Prinzip der Signalübertragung. Dabei können sowohl in der Hauptstation als auch in der Nebenstation Sprachsignale (TEL, AUDIO), Sicherheitssignale (SS), nicht sicherheitsrelevante Steuer und Informationssignale (PS) und Computerdaten (CD) zur Übertragung angelegt werden. 



  Diese Daten werden im HF-Sender auf einen Träger moduliert und gelangen anschliessend zu den Koppelspulen. Dort werden sie transformatorisch in den Übertragungsweg eingekoppelt. Durch diese berührungslose Einkoppelung ist gegeben, dass der Übertragungsweg beispielsweise ein sich bewegendes, ferromagnetisches Seil sein kann, das wiederum als eine Schlaufe ausgelegt ist. 



  In der Nebenstation werden die Signale erneut von der entsprechenden Empfangskoppelspule induktiv ausgekoppelt, demoduliert und dem entsprechenden NF-Teil zugeführt. 



  Fig. 2 zeigt die Verwendung der einzelnen Komponenten. Die Bezeichnungen Antriebsstation, Umlenkstation, Gegenstation, Kabine, Wagen gelten für Seilbahnen und beziehen sich auf die "Flussrichtung" der sicherheitsrelevanten Signale von der Nebenstation zur Hauptstation. Dabei sind sowohl einfache Punkt-zu-Punkt-Verbindungen als auch sternförmige (master slave) Verbindungen möglich. 



  Durch die Wahl geeigneter Koppelspulen lässt sich das System auf allen Seilbahn- und Aufzugstypen sowie bei zahlreichen Anwendungen in der Industrie einsetzen. 



  Das Fernsteuermodem FEMOSG/K in Fig. 2 erlaubt das Senden von sieben sicherheitsrelevanten Signalen und eines weiteren Signals, sowie den Empfang von max. vier Rückmeldungen. 



  Die empfangenen Signale EM1 ... EM4 schalten entsprechende Relais. Deren Zustände stehen als potentialfreie Kontakte zur weiteren Verwendung zur Verfügung. Die Sendereingänge SD1 ... SD7 werden mit Hilfe einer 24V Gleichspannung aktiviert und repräsentieren die 7 Sicherheitssignale. Diese Eingänge werden in der Regel via Prioritätskette, in der Form wie in Fig. 3 gezeigt, angesteuert. Ansonsten können max. 2 Sicherheitssignale gleichzeitig übertragen werden. 



  Demgegenüber erlaubt das FEMOSG/A in Fig. 2 den Empfang von 7 sicherheitsrelevanten Signalen und einem weiteren Signal, sowie das Senden von max. 4 Rückmeldungen. Die empfangenen Signale EM1 ... EM7 schalten entsprechende zwangsgeführte Relais. 



  Die benötigten Kontaktkreise leiten die Information an die zu steuernde Einheit weiter. In der Regel werden die zwangsgeführten Ausgaberelais wie in Fig. 4 geschaltet. Der Kontaktkreis Prio 2 ist immer dann unterbrochen, wenn EM2 anspricht und/oder EM1 das sogenannte Ruhesignal ersatzlos wegfällt. Kein Unterbruch erfolgt dagegen, wenn EM1 wegfällt, dafür aber EM3, EM4, EM5, EM6 oder EM7 angesprochen haben. 



  Durch diese Kombination wird eine gewisse Vorrangstellung des Signales Prio 2 in der Prioritätenkette erreicht. Dies wird vor allem im Bereich von Seilbahnen zur Übertragung von verschiedenen Anhaltekriterien benötigt. Dabei repräsentiert das Signal Prio 2 einen Nothalt Betriebsbremse. Wird nun beispielsweise ein Nothalt Sicherheitsbremse (Prio 3) ausgelöst, kann somit ein gleichzeitiges Auslösen des Nothaltes Betriebsbremse verhindert werden. 



  Mit den Schlaufen Guttest (GTST) und Schlechttest (STST) kann eine periodische Selbstkontrolle durchgeführt werden. So wird beispielsweise vor jedem Anfahren ein Test ausgelöst. Das passive Ruhesignal wird ausgeschaltet und die aktiven Signale werden der Reihe nach zugestellt. Ein Testmodul speichert die angesprochenen Signale EM1 bis EM7. Die Schlaufe kann nun auf Durchgang kontrolliert werden. 



  Aus Fig. 2 ist ebenfalls ersichtlich, dass zusätzlich zu den genannten Sicherheitssignalen über das Fernsteuermodem FEMO noch digitale Informationen übertragen werden können. Dies ermöglichen der mikroprozessorgesteuerte Codierer und das darauf enthaltene FSK-Modem MODEM/CODEC, sowie allenfalls die Ein-/Ausgabe Erweiterung CODEC E/A. Die zu übertragenden Daten können dabei in paralleler Form eingegeben werden und über potentialfreie Relaiskontakte, oder über open collector Relaistreiber ausgegeben werden. Mit einer anderen Softwareversion besteht zudem die Möglichkeit, serielle Daten via RS 232 C-Schnittstelle volltransparent mit einer Geschwindigkeit von 1200 Bd und mit wählbaren Übertragungsparametern (Bitzahl, Stoppbits, Parität) vollduplex zu übertragen. Im Parallelbetrieb kann bei etwaigen Übertragungsfehlern jeweils ein Fehlercode ausgegeben werden.

   Die ser Code kann durch ein Registriersystem erfasst und in eine Klartextanzeige umgesetzt werden. 



  Der grosse Vorteil dieser Erfindung liegt nun bei der uneingeschränkten Anzahl der zu übertragenden Daten. Mit den entsprechenden Peripheriegeräten, beispielsweise mit einem Personalcomputer oder einer Speicherprogrammierbaren Steuerung und den nötigen Schnittstellenprotokollen ist ein uneingeschränkter Datenfluss gewährleistet. 



  Die Telefonmodems TEMO LB in Fig. 2 erlauben den Anschluss eines oder mehrerer LB-Telefone mit 50 Hz/70V Ruf und/oder Kurbelinduktor. Ein 2/4 Drahtumsetzer ermöglicht gleichzeitiges Sprechen und Hören bei aufgetrenntem Sende- und Empfangsübertragungskanal. 



  Die Telefonmodems-ZB/2 ermöglichen den Anschluss eines Wahltelefones oder einer Hauszentrale. 

Claims (16)

1. Verfahren zur Signalübertragung zwischen einer ortsfesten oder bewegten Hauptstation und mindestens einer weiteren, bewegten oder festen Nebenstation, bei dem die Hauptstation durch eine Ringschlaufe mit der oder den Nebenstationen berührungslos verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringschlaufe ein ferromagnetisches Seil oder ein Kabel ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zu übertragenden Signale auf Trägerfrequenzen moduliert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl einfache Punkt-zu-Punkt-Verbindungen als auch sternförmige Verbindungen möglich sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die zu übertragenden Signale Sprachsignale, sicherheitsrelevante Signale, nicht sicherheitsrelevante Signale oder Computerdaten sind.

5.

Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprachsignale analoge Signale mit einem Pegel von ca. 775 mV eff und ein Frequenzspektrum von ca. 300 Hz bis 3400 Hz sind.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die sicherheitsrelevanten Signale normalerweise in Form einer Prioritätskette am Sender angelegt werden und mit Relaiskontakten vom Empfänger wieder ausgegeben werden.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht sicherheitsrelevanten Signale in paralleler Form angelegt werden und über potentialfreie Relaiskontakte oder open collector Relaistreiber ausgegeben werden.

8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Computerdaten seriell via Schnittstelle volltransparent mit einer Geschwindigkeit von 1200 Bd vollduplex übertragen werden.

9.

Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-8, enthaltend eine ortsfeste oder bewegte Hauptstation und mindestens eine weitere, bewegte oder feste Nebenstation, wobei die Hauptstation durch eine Ringschlaufe mit der oder den Nebenstationen berührungslos verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale mit einer ringförmigen Spule in ferromagnetische Seile oder mit einer u-förmigen Spule in ein Einleiterkabel induktiv eingekoppelt werden.

11.

Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Signalweg der Sprachübertragung sowohl in der Hauptstation als auch in der Nebenstation einer der 16 Kanal HF-Sender/Empfänger vorhanden ist, wobei ein Trägerfrequenzsender einen integrierten Funktionsgenerator, einen Modulationsverstärker, einen Trägerfrequenzendverstärker, einen Masteroszillator mit Frequenzteiler sowie einen Phasenregelkreis aufweist und wobei ein Trägerfrequenzempfänger einen integrierten AM-Übertragungsempfänger sowie den dazugehörenden PLL-Frequenzsynthesizer zum Erzeugen der Lokaloszillator-Frequenz aufweist.

12.

Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Signalweg der Sicherheitssignale, der nicht sicherheitsrelevanten Steuer- und Informationssignale und der Computerdaten sowohl in der Hauptstation als auch in den Nebenstationen einer der 16 Kanal HF-Sender/Empfänger vorhanden ist, wobei ein Trägerfrequenzsender einen integrierten Funktionsgenerator, einen Modulationsverstärker, einen Trägerfrequenzverstärker, einen Masteroszillator mit Frequenzteiler sowie einen Phasenregelkreis aufweist und wobei ein Trägerfrequenzempfänger einen integrierten AM-Überlagerungsempfänger sowie den dazugehörenden PLL-Frequenzsynthesizer zum Erzeugen der Lokaloszillator-Frequenz aufweist.

13.

Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Telefonmodem als 2/4 Drahtumsetzer ausgebildet ist, welcher eine Gabelschaltung, einen integrierten Telefoniefilter, einen Wechselspannungsrufauswerter und einen Ruftonsender/Empfänger umfasst.

14. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitssignalteil in den Nebenstationen im wesentlichen aus 8 Oszillatoren sowie 4 Rücksignalempfängern aufgebaut ist, wobei ein Oszillator aus einer frequenzselektiven Stimmgabel, einem hybriden Stimmgabeltreiber, einer Tastschaltung sowie einer Pegelanpassung besteht und ein Rücksignalempfänger aus einer frequenzselektiven Stimmgabel, einer zugehörigen Auswerteschaltung sowie Ausgangstreibern besteht.

15.

Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitssignalteil in der Hauptstation im wesentlichen aus 8 Stimmgabelempfängern sowie 4 Oszillatoren für Rückmeldungen aufgebaut ist, wobei ein Empfänger aus einer frequenzselektiven Stimmgabel, einer zugehörigen Auswerteschaltung sowie Ausgangstreibern besteht und ein Oszillator aus einer frequenzselektiven Stimmgabel, einem hybriden Stimmgalbeltreiber, einer Tastschaltung sowie einer Pegelanpassung besteht.

16.

Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsteil der nicht sicherheitsrelevanten Steuer- und Informationssignale und der Computerdaten in der Haupt- und in der Nebenstation mit einem FSK-Modem (frequency shift keying) ausgebildet ist, wobei die Einheit ein Z80-Prozessorsystem, eine Watchdog-Logik, ein integriertes FSK-Modem, eine RS 232-Schnittstelle sowie diverse Ein- und Ausgänge umfasst.