EP1982244A1 - Elektrische installationsanordnung, sowie verfahren zum betrieb einer elektrischen installationsanordnung - Google Patents

Elektrische installationsanordnung, sowie verfahren zum betrieb einer elektrischen installationsanordnung

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Publication number
EP1982244A1
EP1982244A1 EP07701275A EP07701275A EP1982244A1 EP 1982244 A1 EP1982244 A1 EP 1982244A1 EP 07701275 A EP07701275 A EP 07701275A EP 07701275 A EP07701275 A EP 07701275A EP 1982244 A1 EP1982244 A1 EP 1982244A1
Authority
EP
European Patent Office
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display
control unit
unit
switching device
switching
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07701275A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Listopad
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eaton GmbH
Original Assignee
Moeller Gebaudeautomation GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Moeller Gebaudeautomation GmbH filed Critical Moeller Gebaudeautomation GmbH
Publication of EP1982244A1 publication Critical patent/EP1982244A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Program-control systems
    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/04—Program control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Program control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Program-control systems
    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4185—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25187—Transmission of signals, medium, ultrasonic, radio
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/33—Director till display
    • G05B2219/33192—Radio link, wireless
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the invention relates to a display / control unit having a data processing unit for evaluating status signals and for generating control, triggering, display and / or information signals, as well as having at least one first interface for receiving the status signals of at least one measurement / evaluation unit and / or or at least one switching device, and for transmitting the control and / or release signals to the measurement / evaluation unit and / or the switching device, and at least one second interface, which is designed as an active radio interface, for transmitting the information signals to a user terminal and receiving the Control and / or trigger signals from the user terminal.
  • circuit breakers with sensors and a control device, as well as with a wired interface for transmitting the sensor data or tripping signals within the circuit breaker known.
  • switches with a wireless interface for exchanging current data with other "subscribers", such as other switching devices or a PC.
  • a disadvantage of such display / control units is that it only evaluates the data of a single switching device or a single, arranged in the switching device measurement / evaluation.
  • each switching device has such a display / control unit.
  • This requires another device, such as a user terminal connected to the circuitry, such as a PC, to illustrate the status of the circuitry at a central location.
  • a user terminal connected to the circuitry, such as a PC
  • This requires that the user terminal in question be constantly turned on and connected to the circuitry to constantly monitor the entire circuitry.
  • each switching device "works" separately and on its own, so that the detection of physical parameters in one of the switching devices, which could indicate an impending defect, can not be evaluated, or can be compared with other measurements in other switching devices.
  • a selective selective triggering of individual switching devices and the selective selective switching off individual switching sections is therefore limited or not possible, which can lead to both the risk of the circuitry and the people in their environment, too frequent triggering to unnecessarily frequent failures and the associated costs.
  • the object of the invention is therefore to provide a display / control unit of the type mentioned, with which the mentioned disadvantages can be avoided, with which the safety and reliability of a circuit arrangement can be increased, and with which the equipment and installation effort in the field Circuit arrangement can be reduced.
  • the first interface is designed as an active radio interface.
  • the display / control unit can be separated from the measurement / evaluation unit and / or the switching device and spatially arranged elsewhere.
  • This allows a central display / control unit to gain a better overall view of the electrical processes in electrical circuitry and to better control errors by e.g. It is also possible to switch off switchgear which can still be within predefined limits without a PC having to be constantly switched on and connected to the circuit arrangement.
  • the safety in an electrical circuit arrangement can be increased.
  • switching devices can be prevented from switching off when the display / control unit recognizes that this is a known, only temporary source of error, such as the startup of a machine. Overall, this can be achieved with low Druckmaschineetzwand, as well as low cabling a good and safe monitoring of the circuit, whereby the safety of the circuit and the people in their environment is increased, and the false alarms can be minimally low, creating such a protected circuit a has high active time.
  • Such, separated from the switching devices display / control unit can also be integrated into a control unit for a home automation system.
  • the second interface is provided for the transmission and reception of data which are coded according to a substantially standardized data transmission protocol, in particular Bluetooth, GSM, UMTS, WLAN, ZIGBEE.
  • a substantially standardized data transmission protocol in particular Bluetooth, GSM, UMTS, WLAN, ZIGBEE.
  • At least one display means controlled by the data processing unit for example at least one LED, preferably a dot matrix display or a screen, is provided.
  • at least one LED preferably a dot matrix display or a screen.
  • the data processing unit is assigned a memory unit for storing received and / or transmitted data.
  • the operating data as well as the electrical or generally the physical measured values of the circuit arrangement can be recorded and evaluated at a later time. This can be important and helpful for the subsequent understanding of a switch-off process or an error.
  • a variant of the invention may consist in that the first and / or the second interface are designed as a full-duplex radio interface. As a result, a reception or a transmission of control data or of triggering commands is also possible while data is being transmitted or received by the display / control unit itself. This can further increase the safety of the system.
  • the invention further relates to an electrical installation arrangement comprising at least one switching device, at least one measuring / evaluation unit and at least one display / control unit, in particular a display / control unit according to the invention, wherein the switching device has switching contacts, a switch lock and a trip unit, wherein the measuring / Evaluation unit has at least one sensor for measuring a physical quantity, wherein the display / control unit has display means and / or a data processing unit, and wherein the at least one switching device, the at least one measurement / evaluation unit and the at least one display / control unit each one have first interface for mutual data exchange, and the display / control unit has a second interface, which is designed as an active radio interface, for data exchange with a user terminal.
  • a disadvantage of such electrical circuit arrangements is that in these only the data of a measuring / evaluation unit arranged in a switching device are merely evaluated by a display / control unit likewise arranged in this switching device. As a result, another device is necessary, such as one with the circuit arrangement connected user terminal, such as a PC, to illustrate the status of the circuitry at a central location. This requires that the user terminal in question be constantly turned on and connected to the circuitry to constantly monitor the entire circuitry.
  • each switching device of the circuit arrangement Without an active user terminal, each switching device of the circuit arrangement "works" separately and on its own, so that the detection of physical parameters in one of the switching devices, which could indicate an impending defect can not be evaluated, or be compared with other measurements in other switching devices
  • a selectively selective triggering of individual switching devices and the selective selective switching off of individual switching sections is therefore only partially or not at all possible, which can endanger both the circuit arrangement and the people in their environment, as well as too frequent tripping unnecessarily frequent
  • the object of the invention is therefore to specify an electrical installation arrangement of the aforementioned type which avoids the disadvantages mentioned, which has increased safety and reliability, and which has a reduced number of devices - Has and installation effort.
  • the first interfaces are designed as active radio interfaces.
  • the display / control unit can be separated from the measurement / evaluation unit and / or the switching device and spatially arranged elsewhere. It is thus also possible with a single display / control unit to control several, in particular all, switching devices in an electrical installation arrangement or to receive, process and monitor the status signals of a plurality of measured value units. This makes it possible to control or control a specifiable number of control devices and / or measuring / evaluation unit with a single display / control unit.
  • switching devices can be switched off, which in itself may be within predetermined limits, without that a PC constantly turned on and must be connected to the installation arrangement.
  • the safety in an electrical installation arrangement or circuit arrangement can be increased.
  • switching devices can be prevented from switching off when the display / control unit detects that it is is a known, only temporary source of error, such as booting up a machine.
  • DisplayV control unit can also be integrated into a control unit for a home automation system.
  • the first interfaces and / or the second interface are designed as full-duplex radio interfaces.
  • the invention can be provided that the display / control unit is physically separated from the measurement / evaluation and / or the switching device. As a result, a high flexibility with regard to the arrangement of the display control unit can be achieved.
  • the invention further relates to a method for signal transmission in an electrical installation arrangement, in particular an electrical installation arrangement according to the invention, with at least one measuring / evaluation unit which measures at least one physical quantity, in particular fault current, current, voltage, power and / or temperature, and at least a display / control unit, in particular a display / control unit according to the invention.
  • switching devices which comprise a measuring / evaluation unit which controls the trip unit of the switching device.
  • the switching device acts as a self-acting unit.
  • a disadvantage of such circuit arrangements and the method for their operation is that no current information about the switching state of the electrical circuit arrangement are available to the user. The user learns of an error only when this error has led to a shutdown of the electrical circuitry. This leads to unexpected failures and long service lives.
  • the object of the invention is therefore to provide a method for signal transmission in an electrical installation arrangement of the type described above, with which the mentioned disadvantages can be avoided, with which the safety and reliability of a circuit arrangement can be increased, and with which the equipment and installation costs can be reduced in the circuit arrangement. According to the invention, this is achieved by determining a respective instantaneous value of the physical quantity by the at least one measuring / evaluating unit at predefinable time intervals and transmitting it to the at least one display / control unit, in particular by radio.
  • the current value of the physical variable can be checked and / or stored by the display control unit and an alarm can be triggered when a limit value is exceeded.
  • aortable measurement / evaluation units which can therefore also be arranged independently of a switching device, which transmit their measured values to the display / control unit, contribute to the fact that the display / control unit has a current and Complete picture of the physical conditions can be formed within the electrical circuit arrangement, which allows a comprehensive assessment of security, in particular a determination of imminent error, within the electrical circuitry.
  • the instantaneous value of the physical quantity is transmitted until a new value of the physical quantity has been determined or until an acknowledgment of receipt sent by the display controller has been received by the measured value unit. This will ensure that the current value is really a current value or that the display / control unit has actually received the current value.
  • a first information signal is transmitted by radio to a user terminal, such as a mobile phone or a PC.
  • a user terminal such as a mobile phone or a PC.
  • the display / control unit sends a triggering signal to the first switching device and the trip unit triggers the switch lock, and / or sends a second information signal to the user terminal.
  • the switching device can be triggered by the display / control unit, wherein the display / control unit can be arranged at a different location in the electrical circuit arrangement.
  • This can be achieved by the display / control unit selective triggering of switching devices.
  • the first switching device is provided with a sensor for detecting the position of the switching contacts and generating a switching position signal representing the position of the switching contacts, it can be provided that the switching position signal is transmitted to the display control unit.
  • the display / control unit has an overview of the switching state of the individual switching devices of the electrical circuit arrangement.
  • the respective instantaneous position of the switch contacts is sent from the display / control unit to the user terminal. This allows the status of the electrical circuitry to be tracked, recorded, evaluated and / or controlled at a location remote from it.
  • the first switching device comprises one of the at least one measuring / evaluation units, and when a third limit value of the physical quantity is exceeded, a triggering signal is transmitted to the triggering unit which triggers the switching mechanism, it can be provided that the display shows A first control signal is sent to the measuring / evaluation unit and the third limit value is changed by the first control signal received by the measuring / evaluation unit.
  • the display / control unit can detect, for example, the starting or run-up of a load, which leads precisely to a short-term exceeding of the third limit value in this run-up phase.
  • a reclosing signal is sent to the reclosing device and by the received reclosing signal the recloser the
  • Circuitry not only be centrally controlled off, but also turned on again.
  • Another possible embodiment may be that the instantaneous value of the physical quantity, the first or second information signal, and / or the respective current position of the switching contacts to a display means of the display / control unit is displayed. This allows a user to quickly and centrally
  • Embodiments are exemplified, described in more detail. Showing:
  • Fig. 1 shows a preferred embodiment of a circuit arrangement according to the invention
  • Fig. 2 is a block diagram of a preferred embodiment of an inventive
  • Fig. 3 is a block diagram of a preferred embodiment of an inventive
  • Fig. 4 is a schematic diagram of a preferred embodiment of an inventive
  • FIG. 1 shows an electrical installation arrangement comprising at least one switching device
  • the switching device 3 switching contacts 31, a switching mechanism 32 and a trip unit 33, wherein the measuring / evaluation unit 2 at least one sensor 21 for measuring a physical quantity, wherein the
  • Display / control unit 1 display means 12 and / or a data processing unit 11, and wherein the at least one switching device 3, the at least one measuring / Evaluation unit 2 and the at least one display / control unit 1 each have a first interface 6 for mutual data exchange, and the display / control unit 1 has a second interface 7, which is designed as an active radio interface, for data exchange with a user terminal 4, the first interfaces 6 are designed as active radio interfaces.
  • An electrical installation arrangement according to the invention can be any type of electrical installation arrangement and / or circuit arrangement. Particular preference may be provided electrical installation arrangements for the power supply of operation and / or households.
  • Inventive electrical installation arrangements comprise at least one switching device 3, at least one measuring / evaluation unit 2 and at least one display / control unit 1, wherein the switching device 3, the measurement / evaluation unit 2 and the display / control unit 1 each have a first, as active Radio interface trained to include interface 6, for mutual data transfer or data exchange.
  • the AIDV control unit 1 of the measuring / Ausenseemheit 2 and / or the switching device 3 can be physically separated, and therefore spatially to another Place to be arranged. It is thus also possible with a single display / control unit 1 to control several, in particular all, switching devices 3 in an electrical circuit arrangement or to receive, process and monitor the status signals 82 of a plurality of measured value units 2. This makes it possible to control or control a specifiable number of switching devices 3 and / or measuring / evaluation unit 2 with a single display / control unit 1.
  • the measuring / evaluation units 2 can be arranged separately from the switching devices 3.
  • electrical parameters at any point of the installation arrangement for example, directly in the area of a socket to which a consumer is connected, are detected.
  • Shutdowns of a consumer can then, for example, by deliberately switching off only the socket to which the consumer is connected, while the rest of the installation arrangement intact continues to be supplied with electrical energy.
  • the display / control unit 1 can also be physically completely separated from the remaining components and separated to be ordered. It is possible, for example, to design and / or arrange these together with the controller for an optionally existing domestic engineering system.
  • an installation arrangement can be completely dispensed with in a further step to a distribution and / or control box in the conventional sense, since the switching devices 3, in particular the circuit breaker, and / or the measuring / evaluation units 2 in the circuit network or in the installation arrangement can be arranged distributed, whereby a central display / control unit 1 obtain a complete overview of the electrical requirements in an electrical circuit arrangement and can better control errors, as already described, only directly the faulty load is taken from the network.
  • a display / control unit 1 Due to the central control and data acquisition within the electrical installation arrangement, a display / control unit 1 according to the invention also gains a comprehensive overview of the electrical and other physical processes within the electrical installation arrangement. For example, it may be possible to prematurely recognize impending errors, e.g. the fault current or the temperature in a range continuously or steadily rising, can be beaten before exceeding the tripping limits alarm and notified a service technician. As a result, the safety in an electrical circuit arrangement can be increased. In addition, switching devices 3 can be prevented from switching off when the display / control unit recognizes that it is a known, only temporary source of error, such as the startup of a machine.
  • impending errors e.g. the fault current or the temperature in a range continuously or steadily rising
  • switching devices 3 can be prevented from switching off when the display / control unit recognizes that it is a known, only temporary source of error, such as the startup of a machine.
  • An electrical installation arrangement comprises at least one display / control unit 1 with a second interface 7 designed as an active radio interface for data exchange with a user terminal 4.
  • a user terminal 4 such as a PC 42, a mobile phone 41, a PDA (eg Palm) or the like
  • a user terminal 4 can be informed of the status or an imminent error of the electrical installation arrangement.
  • an electrician can be contacted directly if a mistake is made. This electrician could then be on site before the error occurs or shortly thereafter with the right spare parts, and would not have to search for a long error, since he was previously informed by the display / control unit 1 about the error.
  • the display / control unit 1 can preferably also be controlled intervene in the electrical installation arrangement, in particular by means of the user terminal 4.
  • the display control unit 1, the measurement / evaluation unit 2 and the switching device 3 each have at least one first interface 6 designed as an active radio interface.
  • each data transmission protocol and / or each frequency band or each radio-technical channel can be provided.
  • the first interface 6 operates on a part of an ISM frequency band, in particular in the range of 433 MHz, 868 MHz, 915 MHz and / or 2.4 GHz. These so-called "industrial scientific medical frequencies" are approved for free use.
  • Any data transmission protocol can be provided, wherein both the application of digital and analog transmission and / or modulation methods can be provided.
  • the display / control unit 1, the measurement / evaluation unit 2 and the switching device 3 means for channel coding, preferably for convolutional coding, in particular trellis, Viterbi, Reed Solomon and / or turbo coding, and / or Modulation, in particular FSK, 2-FSK, 4-FSK, ASK, BPSK, GFSK, PSK and / or QPSK modulation include, whereby a particularly secure and error-free data transmission can be achieved within this security-relevant application.
  • convolutional coding in particular trellis, Viterbi, Reed Solomon and / or turbo coding
  • Modulation in particular FSK, 2-FSK, 4-FSK, ASK, BPSK, GFSK, PSK and / or QPSK modulation
  • FSK FSK
  • 2-FSK Fast trellis
  • 4-FSK e.g., BPSK
  • ASK BPSK
  • GFSK GFSK
  • PSK GFSK
  • QPSK modulation e.g.,
  • the display / control unit 1 has a second interface 7, designed as an active radio interface, for exchanging data with a user terminal 4. It is preferably provided that the second interface 7 is provided for transmitting and receiving data, which is in accordance with a substantially standardized data transmission protocol coded, in particular Bluetooth, GSM, UMTS, WLAN and / or ZIGBEE. Thereby, a particularly simple adaptation of the transmitted data to the user terminals 4 is possible by the data are already encoded in a protocol for which the user terminal 4 in question is designed anyway.
  • a substantially standardized data transmission protocol coded in particular Bluetooth, GSM, UMTS, WLAN and / or ZIGBEE.
  • the first and / or the second interface 6, 7 are designed as a full-duplex radio interface.
  • a particularly secure data transmission and circuit arrangement can be achieved, since even while a component is transmitting data, it is also capable of receiving data such as a trigger signal 81.
  • a so-called handshake method can be provided in which a component sends data until it receives an acknowledgment of receipt of another component. This can ensure that the data sent also arrive. It can be provided, for example, that a switching device 3 in the event of non-arrival of such Acknowledgment of receipt after a certain number of attempts, as can be assumed that a fault in the installation arrangement.
  • FIG. 2 shows a particularly preferred construction of a display / control unit 1 according to the invention in a block diagram.
  • the display / control unit 1 in this case comprises a data processing unit 11 for evaluating status signals 82 and for generating control, triggering, display and / or information signals 80, 81, 83, the already described at least one first, designed as an active radio interface, Interface 6 for receiving the status signals 82 at least one measuring / evaluation unit 2 and / or at least one switching device 3, which also for transmitting the control and / or release signals 80, 81 to the measurement / evaluation unit 2 and / or the switching device 3 is provided is, and also already described at least a second, designed as an active radio interface, the interface 7, which is provided for transmitting the information signals 83 to a user terminal 4 and receiving the control and / or trigger signals 80, 81 from the user terminal 4.
  • the data processing unit 11 is preferably assigned a memory unit 13 for storing received and / or transmitted data. Since the data processing unit 11 may preferably be a microcontroller ( ⁇ C), it may be provided that an on-board memory which may be present on the ⁇ C is used as the memory unit 13.
  • ⁇ C microcontroller
  • the display / control unit 1 further preferably comprises a power supply unit 15. It can be provided to configure these redundantly, therefore preferably a mains power supply, and additionally an AJdcu power supply as a backup system, so that the display / control unit 1 is also ready for use, if it comes to a shutdown of the power supply.
  • control commands such as a Reclosure command to a switching device 3.
  • the display VSteuerilles 1 can also take on other task, such as the control of building services, the air conditioning, sun protection, the light switch, alarm, heating, ventilation, lighting or dergl .
  • a presence sensor may be provided which the presence of people and / or Animals detected in the premises.
  • a touch-sensitive circular sensor such as a capacitive sensor which responds to touch by a finger
  • a touch-sensitive circular sensor such as a capacitive sensor which responds to touch by a finger
  • it can be provided to guide a cursor up or down through a menu displayed on the display means 12 by a circular movement of the finger on the sensor.
  • a butipping of the sensor at one point leads to a movement of the cursor in ebendiese direction in the menu, so that, for example, a butipping of the sensor on a right side leads to a movement of the cursor to the right; a butip at an upper portion of the sensor to a movement of the cursor upwards.
  • 3 shows a measuring / evaluation unit 2 according to the invention, which according to the invention can be arranged separately from a switching device 3, but which can also be arranged together with the switching device 3 in a housing.
  • the first interface 6 of the switching device 3 and the first interface 6 of the measuring / evaluation unit 2 are designed in one piece, and / or that the switching device 3 and the measuring / evaluation unit 2 have a line-connected data bus.
  • a data bus 22 for the connection of the measurement / evaluation unit 2 to the first interface 6, the execution of which has already been described above, and which may include a transmitter 61 and a receiver 62, may be provided.
  • the measuring / evaluation unit 2 has at least one sensor 21 for receiving at least one physical variable, in particular electrical variables, such as in particular fault current, current, voltage, power, but also other physical variables such as temperature or humidity.
  • the sensors 21 are physically separated from the measuring / evaluation unit 2, in which case supply lines can be provided.
  • the measuring / evaluation unit 2 comprises a local measured value display 23 and / or status display which displays current measured values, or in particular can also indicate the status of the switching device 3 in the case of a single-stage embodiment with a switching device 3. For example, a seven-segment display, an LCD or LED display or a number of LEDs can be provided for this purpose.
  • FIG W shows a schematic diagram of a preferred embodiment of a switching device 3 according to the invention with an integrated measuring / evaluation unit 2.
  • the switching device 3, which is incorporated in FIG W
  • the illustrated embodiment is provided for the switching of two lines, such as phase and neutral, thereby switching contacts 31 for interrupting these lines, a switch lock 32 for actuating the switch contacts 31, a switch knob 34 and a trigger relay 36 for actuating the switch latch 32 and a trip unit 33 for actuating the trigger relay 36.
  • the measurement / evaluation unit 2 is arranged together with the trip unit 33.
  • the first interface 6 of the measuring / evaluation unit 2 and the switching device 3 can be made in one piece.
  • the switching device 3 has a test button 35 for closing a test current path.
  • a method for signal transmission in an electrical installation arrangement in particular an installation arrangement according to the invention, with at least one measurement / evaluation unit 2, which measures at least one physical quantity, in particular fault current, current, voltage, power and / or temperature, and at least one, in particular Eri ⁇ ndungsdorfen, display / control unit 1, it is provided that determined by the at least one measurement value unit 2 at predetermined time intervals, each current value of the physical quantity and this is transmitted to the at least one essorVSteuerillon 1, in particular by radio. As already described above, it may be preferred to transmit the current value of the physical quantity until a new value of the physical quantity has been determined or until an acknowledgment of receipt sent by the display / control unit 1 has been received by the measured value unit 2.
  • the received values of the physical quantity are preferably compared by the display / control unit 1 with previously stored limit values, and when a specifiable first limit value of the physical quantity is exceeded in order to inform a user, for example a building engineer, of an imminent error the display / control unit 1, a first information signal 83 by radio to a user terminal 4, such as a mobile phone 41 or a PC 42, sent.
  • a specifiable first limit value of the physical quantity is exceeded in order to inform a user, for example a building engineer, of an imminent error the display / control unit 1, a first information signal 83 by radio to a user terminal 4, such as a mobile phone 41 or a PC 42, sent.
  • At least a first switching device 3 is provided with switching contacts 31, a switching mechanism 32 and a trip unit 33 in the installation arrangement, it can be provided that when a second predetermined limit value of the physical size is exceeded, the display / control unit 1 a trigger signal 81 sends to the first switching device 3, and the trip unit 33, the switching mechanism 32 triggers.
  • the measuring value unit 2 directly sends a signal to the W 2
  • the display / control unit 1 sends a second information signal 83 to the user terminal 4, to inform the user of the triggering of the switching device 3.
  • the first switching device 3 comprises a switching position sensor for detecting the position of the switching contacts 31, it can be provided that the switching device 3 generates a switching position signal representing the position of the switching contacts 31 and is transmitted to the display / control unit 1 this information in turn can be transmitted to the user terminal 4, or represents the switching position information to the display means 12.
  • a switching device 3 in which the switching device 3 comprises a measuring / evaluation units 2, which when a third limit of the physical quantity is exceeded, a trigger signal 81 to the trip unit 33rd transmitted, which triggers the switching mechanism 32), it can be provided that this third limit value, which may coincide with the second limit value, is changed by a first control signal 80 sent by the display / control unit 1.
  • the tripping limit value of the switching device 3 can be temporarily changed, in particular increased.
  • the display / control unit 1 when the display / control unit 1 recognizes, by the incoming measurements and switch position signals, that a load is turned on which causes, for example, an overcurrent on the supply line, or a fault current, such as a large electric motor or a welder during start-up which loads the lines in the further operation, however, only in the range of permissible limits, the display / control unit 1, which can automatically detect the switching on of this consumer by a previous calibration or a learning phase, the trip limit, therefore the third limit adjust for just this period of startup of the consumer to the expected load, so that the consumer without causing a turn on the supply can start up. After a certain time, the third limit value can then be reduced back to the original value.
  • the switching device 3 is turned off by the display / control unit 1 and / or the measurement / evaluation unit 2. If the switching device 3 is operatively connected to a reclosing device 5, by the display / control unit 1, a reclosing signal 85 may be sent to the reclosing device 5, which may also include a first interface 6, and by the reclosing signal received 85, the recloser 5 may be caused to close the switch contacts 32 of the switching device 3. As a result, a disconnected switching device 3 can be switched on again from a central location. Furthermore, it can be provided that the instantaneous value of the physical variable, the first or second information signal, and / or the respective instantaneous position of the switching contacts 31 is displayed on a display means 12 of the display / control unit 1.

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Abstract

Bei einer elektrischen Installationsanordnung umfassend wenigstens ein Schaltgerät (3), wenigstens eine Mess-/ Auswerteeinheit (2) und wenigstens eine Anzeige-/Steuereinheit (1), wobei das Schaltgerät (3) Schaltkontakte (31), ein Schaltschloss (32) und eine Auslöseeinheit (33) aufweist, wobei die Mess-/Auswerteeinheit (2) wenigstens einen Sensor (21) zum Messen einer physikalischen Größe aufweist, wobei die Anzeige-/Steuereinheit (1) Anzeigemittel (12) und/oder eine Datenverarbeitungseinheit (11) aufweist, und wobei das wenigstens eine Schaltgerät (3), die wenigstens eine Mess-/ Auswerteeinheit (2) und die wenigstens eine Anzeige-/Steuereinheit (1) je eine erste Schnittstelle (6) aufweisen zum gegenseitigen Datenaustausch, und die Anzeige-/Steuereinheit (1) eine zweite Schnittstelle (7) aufweist, welche als aktive Funkschnittstelle ausgebildet ist, zum Datenaustausch mit einem Benutzerendgerät (4), wird zur Erhöhung der Sicherheit und Zuverlässigkeit bei reduziertem Geräte- und Installationsaufwand vorgeschlagen, dass die ersten Schnittstellen (6) als aktive Funkschnittstellen ausgebildet sind.

Description

Elektrische Installationsanordnung, sowie Verfahren zum Betrieb einer elektrischen
Installationsanordnung
Die Erfindung betrifft eine Anzeige-/Steuereinheit mit einer Datenverarbeitungseinheit zur Auswertung von Zustandssignalen und zum Generieren von Steuer-, Auslöse-, Anzeige- und/oder Informationssignalen, sowie mit wenigstens einer ersten Schnittstelle zum Empfang der Zustandssignale wenigstens einer Mess-/Auswerteeinheit und/oder wenigstens eines Schaltgeräts, und zum Übertragen der Steuer- und/oder Auslösesignale an die Mess- /Auswerteeinheit und/oder das Schaltgerät, und wenigstens einer zweiten Schnittstelle, welche als aktive Funkschnittstelle ausgebildet ist, zum Senden der Informationssignale an ein Benutzerendgerät und Empfang der Steuer- und/oder Auslösesignale vom Benutzerendgerät. Es sind Leistungsschalter mit Sensoren und einer Steuereinrichtung, sowie mit einer drahtgebundenen Schnittstelle zur Übermittlung der Sensordaten bzw. von Auslösesignalen innerhalb des Leistungsschalters bekannt. Es sind weiters Schalter mit einer drahtlosen Schnittstelle zum Austausch aktueller Daten mit anderen „Teilnehmern", etwa anderen Schaltgeräten oder einem PC bekannt.
Nachteilig an derartigen Anzeige-/Steuereinheiten ist, dass diese lediglich die Daten eines einzigen Schaltgeräts bzw. einer einzigen, in dem Schaltgerät angeordneten Mess- /Auswerteeinheit auswertet. Dadurch weist notgedrungen ein jedes Schaltgerät eine solche Anzeige-/Steuereinheit auf. Dadurch ist ein weiteres Gerät notwendig, etwa ein mit der Schaltungsanordnung verbundenes Benutzerendgerät, wie etwa ein PC, um den Status der Schaltungsanordnung an einer zentralen Stelle zu veranschaulichen bzw. zu bewerten. Dies macht notwendig, dass das betreffende Benutzerendgerät ständig eingeschaltet und mit der Schaltungsanordnung verbunden ist, um die gesamte Schaltungsanordnung ständig zu überwachen. Ohne aktives Benutzerendgerät „arbeitet" jedes Schaltgerät separat und für sich allein, sodass das Feststellen physikalischer Parameter in einem der Schaltgeräte, welche auf einen sich anbahnenden Defekt hinweisen könnten, nicht ausgewertet werden kann, bzw. mit weiteren Messungen in anderen Schaltgeräten verglichen werden kann. Auch eine gezielt selektive Auslösung einzelner Schaltgeräte und das gezielte selektive Abschalten einzelner Schaltstrecken ist daher nur bedingt bzw. gar nicht möglich, was sowohl zur Gefährdung der Schaltungsanordnung als auch der Menschen in deren Umgebung führen kann, sowie bei zu häufigem Auslösen zu unnötig häufigen Ausfällen und den damit einhergehenden Kosten führt. Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Anzeige-/Steuereinheit der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher die genannten Nachteile vermieden werden können, mit welcher die Sicherheit und die Zuverlässigkeit einer Schaltungsanordnung erhöht werden kann, und mit welcher der Geräte- und Installationsaufwand im Bereich der Schaltungsanordnung reduziert werden kann.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die erste Schnittstelle als aktive Funkschnittstelle ausgebildet ist.
Dadurch kann die Anzeige-/Steuereinheit von der Mess-/ Auswerteeinheit und/oder dem Schaltgerät getrennt werden und räumlich an anderer Stelle angeordnet werden. Dadurch ist es auch möglich mit einer einzelnen Anzeige-/Steuereinheit mehrere Schaltgeräte zu steuern bzw. die Zustandssignale mehrerer Mess-/Auswerteeinheit zu empfangen, zu verarbeiten und zu überwachen. Dadurch ist es möglich mit einer einzigen Anzeige-/Steuereinheit eine vorgebbare Anzahl Steuergeräte und/oder MessVAuswerteeinheit zu steuern bzw. kontrollieren. Dadurch kann eine zentrale Anzeige-/Steuereinheit einen besseren Gesamtüberblick über die elektrischen Vorgänge in einer elektrischen Schaltungsanordnung erlangen und Fehler besser kontrollieren, indem z.B. auch Schaltgeräte abgeschaltet werden können, welche an sich noch innerhalb vorgegebener Grenzwerte sein können, ohne dass hiezu ein PC ständig eingeschaltet und mit der Schaltungsanordnung verbunden sein muss. Dadurch kann die Sicherheit in einer elektrischen Schaltungsanordnung erhöht werden. Zudem kann verhindert werden, dass Schaltgeräte abschalten, wenn die Anzeige- /Steuereinheit erkennt, dass es sich um eine bekannte, lediglich temporäre Fehlerquelle, wie etwa das Hochfahren einer Maschine, handelt. Insgesamt kann dadurch bei geringem Schaltgeräteaufwand, sowie bei geringem Verkabelungsaufwand eine gute und sichere Überwachung der Schaltungsanordnung erreicht werden, wodurch die Sicherheit der Schaltungsanordnung sowie der Menschen in deren Umfeld erhöht wird, als auch die Fehlauslösungen minimal gering werden können, wodurch eine solcherart geschützte Schaltungsanordnung eine hohe Aktivzeit aufweist. Eine derartige, von den Schaltgeräten separierte Anzeige-/Steuereinheit kann auch in eine Steuereinheit für eine Haustechnikanlage integriert werden.
In Weiterführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zweite Schnittstelle zum Senden und Empfangen von Daten vorgesehen ist, welche gemäß einem im Wesentlichen standardisierten Datenübertragungsprotokoll codiert sind, insbesondere Bluetooth, GSM, UMTS, WLAN, ZIGBEE. Dadurch kann ein breiter Anwendungsbereich mit vielen unterschiedlichen Benutzerendgeräten erreicht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein von der Datenverarbeitungseinheit angesteuertes Anzeigemittel, etwa wenigstens eine LED, vorzugsweise ein Punktmatrixdisplay oder ein Bildschirm, vorgesehen ist. Dadurch können Betriebszustände und/oder Warnungen angezeigt und für die Benutzer veranschaulicht werden.
Gemäß wieder einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Datenverarbeitungseinheit eine Speichereinheit zum Speichern empfangener und/oder gesendeter Daten zugeordnet ist. Dadurch können die Betriebsdaten sowie die elektrischen bzw. allgemein die physikalischen Messwerte der Schaltungsanordnung aufgezeichnet werden, und zu einem späteren Zeitpunkt ausgewertet werden. Dies kann zum nachträglichen Nachvollziehen eines Abschaltvorganges bzw. eines Fehlers wichtig und hilfreich sein. Eine Variante der Erfindung kann darin bestehen, dass die erste und/oder die zweite Schnittstelle als vollduplexfähige Funkschnittstelle ausgebildet sind. Dadurch ist ein Empfang bzw. ein Senden von Steuerdaten bzw. von Auslösebefehlen auch möglich während durch die Anzeige-/Steuereinheit selbst Daten gesendet bzw. empfangen werden. Dadurch kann die Sicherheit der Anlage weiter gesteigert werden.
Die Erfindung betrifft weiters eine elektrische Installationsanordnung umfassend wenigstens ein Schaltgerät, wenigstens eine Mess-/Auswerteeinheit und wenigstens eine Anzeige- /Steuereinheit, insbesondere eine erfindungsgemäße Anzeige-/Steuereinheit, wobei das Schaltgerät Schaltkontakte, ein Schaltschloss und eine Auslöseeinheit aufweist, wobei die Mess-/Auswerteeinheit wenigstens einen Sensor zum Messen einer physikalischen Größe aufweist, wobei die Anzeige-/Steuereinheit Anzeigemittel und/oder eine Datenverarbeitungseinheit aufweist, und wobei das wenigstens eine Schaltgerät, die wenigstens eine Mess-/Auswerteeinheit und die wenigstens eine Anzeige-/Steuereinheit je eine erste Schnittstelle aufweisen zum gegenseitigen Datenaustausch, und die Anzeige- /Steuereinheit eine zweite Schnittstelle aufweist, welche als aktive Funkschnittstelle ausgebildet ist, zum Datenaustausch mit einem Benutzerendgerät.
Nachteilig an derartigen elektrischen Schaltungsanordnungen ist, dass bei diesen lediglich die Daten einer in einem Schaltgerät angeordneten Mess-/Auswerteeinheit lediglich durch eine ebenfalls in diesem Schaltgerät angeordneten Anzeige-/Steuereinheit bewertet werden. Dadurch ist ein weiteres Gerät notwendig, etwa ein mit der Schaltungsanordnung verbundenes Benutzerendgerät, wie etwa einen PC, um den Status der Schaltungsanordnung an einer zentralen Stelle zu veranschaulichen bzw. zu bewerten. Dies macht notwendig, dass das betreffende Benutzerendgerät ständig eingeschaltet und mit der Schaltungsanordnung verbunden ist, um die gesamte Schaltungsanordnung ständig zu überwachen. Ohne aktives Benutzerendgerät „arbeitet" jedes Schaltgerät der Schaltungsanordnung separat und für sich allein, sodass das Feststellen physikalischer Parameter in einem der Schaltgeräte, welches auf einen sich anbahnenden Defekt hinweisen könnte, nicht ausgewertet werden kann, bzw. mit weiteren Messungen in anderen Schaltgeräten verglichen werden kann. Auch eine gezielt selektive Auslösung einzelner Schaltgeräte und das gezielte selektive Abschalten einzelner Schaltstrecken ist daher nur bedingt bzw. gar nicht möglich, was sowohl zur Gefährdung der Schaltungsanordnung als auch der Menschen in deren Umgebung führen kann, sowie bei zu häufigem Auslösen zu unnötig häufigen Ausfällen und den damit einhergehenden Kosten. Aufgabe der Erfindung ist es daher eine elektrische Installationsanordnung der vorstehend genannten Art anzugeben, welche die genannten Nachteile vermeidet, welche eine erhöhte Sicherheit und Zuverlässigkeit aufweist, und welche einen reduzierten Geräte- und Installationsaufwand aufweist.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die ersten Schnittstellen als aktive Funkschnittstellen ausgebildet sind.
Dadurch kann in einer elektrischen Installationsanordnung die Anzeige-/Steuereinheit von der Mess-/ Auswerteeinheit und/oder dem Schaltgerät getrennt werden und räumlich an anderer Stelle angeordnet werden. Dadurch ist es auch möglich mit einer einzelnen Anzeige- /Steuereinheit mehrere, insbesondere sämtliche, Schaltgeräte in einer elektrischen Installationsanordnung zu steuern bzw. die Zustandssignale mehrerer MessVAuswerteeinheit zu empfangen, zu verarbeiten und zu überwachen. Dadurch ist es möglich mit einer einzigen Anzeige-/Steuereinheit eine vorgebbare Anzahl Steuergeräte und/oder Mess-/Auswerteeinheit zu steuern bzw. kontrollieren. Dadurch kann eine zentrale Anzeige-/Steuereinheit einen besseren Gesamtüberblick über die elektrischen Vorgänge in einer elektrischen Installationsanordnung erlangen und Fehler besser kontrollieren, indem z.B. auch Schaltgeräte abgeschaltet werden können, welche an sich noch innerhalb vorgegebener Grenzwerte sein können, ohne dass hiezu ein PC ständig eingeschaltet und mit der Installationsanordnung verbunden sein muss. Dadurch kann die Sicherheit in einer elektrischen Installationsanordnung bzw. Schaltungsanordnung erhöht werden. Zudem kann verhindert werden, dass Schaltgeräte abschalten, wenn die Anzeige-/Steuereinheit erkennt, dass es sich um eine bekannte, lediglich temporäre Fehlerquelle, wie etwa das Hochfahren einer Maschine, handelt. Insgesamt kann dadurch bei geringem Schaltgeräteaufwand, sowie bei geringem Verkabelungsaufwand eine gute und sichere Überwachung der Schaltungsanordnung erreicht werden, wodurch die Sicherheit der Schaltungsanordnung sowie der Menschen in deren Umfeld erhöht wird, als auch die Fehlauslösungen minimal gering werden können, wodurch eine solcherart geschützte Schaltungsanordnung eine hohe Aktivzeit aufweist. Eine derartige, von den Schaltgeräten separierte AnzeigeVSteuereinheit kann auch in eine Steuereinheit für eine Haustechnikanlage integriert werden. In diesem Zusammenhang kann in Weiterführung der Erfindung vorgesehen sein, dass die ersten Schnittstellen und/oder die zweite Schnittstelle als vollduplexfähige Funkschnittstellen ausgebildet sind. Dadurch ist ein Empfang bzw. ein Senden von Steuerdaten bzw. von Auslösebefehlen auch möglich während durch die Anzeige-/Steuereinheit selbst Daten gesendet bzw. empfangen werden. Dadurch kann die Sicherheit der Anlage weiter gesteigert werden.
In Weiterfuhrung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Anzeige-/Steuereinheit von der Mess-/Auswerteeinheit und/oder dem Schaltgerät körperlich getrennt ist. Dadurch kann eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Anordnung der AnzeigeVSteuereinheit erreicht werden. Die Erfindung betrifft weiters ein Verfahren zur Signalübertragung in einer elektrischen Installationsanordnung, insbesondere einer erfindungsgemäßen elektrischen Installationsanordnung, mit wenigstens einer Mess-/Auswerteeinheit, welche wenigstens eine physikalische Größe, insbesondere Fehlerstrom, Strom, Spannung, Leistung und/oder Temperatur, misst, und wenigstens einer Anzeige-/Steuereinheit, insbesondere einer erfindungsgemäßen Anzeige-/Steuereinheit.
Es sind lediglich elektrische Schaltungsanordnungen mit Schaltgeräten bekannt, welche eine Mess-/Auswerteeinheit umfassen, welche die Auslöseeinheit des Schaltgeräts ansteuert. Das Schaltgerät fungiert dabei als eigenständig agierende Einheit.
Nachteilig an derartigen Schaltungsanordnungen und den Verfahren zu deren Betrieb ist, dass für den Benutzer keine aktuellen Informationen über den Schaltzustand der elektrischen Schaltungsanordnung verfügbar sind. Der Benutzer erfährt von einem Fehler erst, wenn dieser Fehler zu einem Abschalten der elektrischen Schaltungsanordnung geführt hat. Dies führt zu unerwarteten Ausfällen und langen Standzeiten. Bei bekannten Schaltungsanordnungen ist auch lediglich die Aufnahme von Messwerten im Bereich eines Schaltgeräts vorgesehen. Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verfahren zur Signalübertragung in einer elektrischen Installationsanordnung der vorstehend beschriebenen Art anzugeben, mit welchem die genannten Nachteile vermieden werden können, mit welchem die Sicherheit und die Zuverlässigkeit einer Schaltungsanordnung erhöht werden kann, und mit welchem der Geräte- und Installationsaufwand im Bereich der Schaltungsanordnung reduziert werden kann. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass durch die wenigstens eine Mess- /Auswerteeinheit in vorgebbaren zeitlichen Abständen ein jeweils momentaner Wert der physikalischen Größe ermittelt und dieser an die wenigstens eine Anzeige-/Steuereinheit, insbesondere mittels Funk, übertragen wird.
Dadurch kann der aktuelle Wert der physikalischen Größe durch die AnzeigeVSteuereinheit überprüft und/oder gespeichert werden und bei Überschreiten eines Grenzwertes ein Alarm ausgelöst werden. Dadurch können an vorgebbaren Stellen in der elektrischen Schaltungsanordnung anortenbare Mess-/Auswerteeinheiten, welche daher auch unabhängig von einem Schaltgerät angeordnet sein können, welche ihre Messwerte an die Anzeige- /Steuereinheit übermitteln, dazu beitragen, dass in der Anzeige-/Steuereinheit ein aktuelles und vollständiges Bild der physikalischen Zustände innerhalb der elektrischen Schaltungsanordnung gebildet werden kann, welches eine umfangreiche Beurteilung der Sicherheit, insbesondere ein Feststellen sich anbahnender Fehler, innerhalb der elektrischen Schaltungsanordnung ermöglicht. Dadurch ist es auch möglich einen Benutzer auf einen sich anbahnenden Fehler bzw. ein auftretendes Risiko hinzuweisen, bevor es zu einem Abschalten der elektrischen Schaltungsanordnung kommt, wodurch die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Schaltungsanordnung erhöht werden kann. m Weiterführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der momentane Wert der physikalischen Größe solange übertragen wird, bis ein neuer Wert der physikalischen Größe ermittelt wurde, oder bis von der MessVAuswerteeinheit eine von der AnzeigeVSteuereinheit gesendete Empfangsbestätigung empfangen wurde. Dadurch kann sichergestellt werden, dass es sich bei dem aktuellen Wert wirklich um einen aktuellen Wert handelt, bzw. dass die Anzeige-/Steuereinheit den aktuellen Wert tatsächlich empfangen hat.
In diesem Zusammenhang kann in Weiterführung der Erfindung vorgesehen sein, dass bei Überschreiten eines vorgebbaren ersten Grenzwertes der physikalischen Größe von der Anzeige-/Steuereinheit ein erstes Informationssignal mittels Funk an ein Benutzerendgerät, etwa ein Mobiltelephon oder einen PC, gesendet wird. Dadurch kann ein Benutzer vor einem sich anbahnenden Fehler gewarnt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei welcher wenigstens ein erstes Schaltgerät mit Schaltkontakten, einem Schaltschloss und einer Auslöseeinheit vorgesehen ist, kann vorgesehen sein, dass bei Überschreiten eines zweiten vorgebbaren Grenzwertes der physikalischen Größe die Anzeige~/Steuereinheit ein Auslösesignal an das erste Schaltgerät sendet und die Auslöseeinheit das Schaltschloss auslöst, und/oder ein zweites Informationssignal an das Benutzerendgerät, sendet. Dadurch kann das Schaltgerät durch die Anzeige-/Steuereinheit ausgelöst werden, wobei die Anzeige-/Steuereinheit an einer anderen Stelle in der elektrischen Schaltungsanordnung angeordnet sein kann. Dadurch kann durch die Anzeige-/Steuereinheit eine selektive Auslösung von Schaltgeräten erreicht werden. Gemäß wieder einer anderen Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das erste Schaltgerät einen Sensor zum Feststellen der Stellung der Schaltkontakte und Erzeugung eines die Stellung der Schaltkontakte repräsentierenden Schaltstellungssignals vorgesehen ist, kann vorgesehen sein, dass das Schaltstellungssignal an die AnzeigeVSteuereinheit übertragen wird. Dadurch hat die Anzeige-/Steuereinheit einen Überblick über den Schaltzustand der einzelnen Schaltgeräte der elektrischen Schaltungsanordnung.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die jeweils momentane Stellung der Schaltkontakte von der Anzeige-/Steuereinheit an das Benutzerendgerät gesendet wird. Dadurch kann der Status der elektrischen Schaltungsanordnung an einem, von dieser abgesetzten, Ort mitverfolgt, aufgezeichnet, ausgewertet und/oder gesteuert werden. In Weiterbildung der Erfindung, bei welcher das erste Schaltgerät eine der wenigstens einen Mess-/Auswerteeinheiten umfasst, und bei Überschreiten eines dritten Grenzwertes der physikalischen Größe ein Auslösesignal an die Auslöseeinheit übermittelt wird, welche das Schaltschloss auslöst, kann vorgesehen sein, dass von der Anzeige-/Steuereinheit ein erstes Steuersignal an die Mess-/Auswerteeinheit gesendet und durch das, von der Mess- /Auswerteeinheit empfangene erste Steuersignal der dritte Grenzwert verändert wird. Dadurch kann durch die Anzeige-/Steuereinheit der dritte Grenzwert, dessen Überschreiten zu einem selbsttätigen Auslösen des Schaltgeräts führt, verändert werden. Dadurch kann etwa erhöhten Sicherheitsanforderungen entsprochen werden, oder auf zu erwartende kurzzeitige Störungen reagiert werden, welche an sonst zu einem unnötigen Auslösen des Schaltgeräts führen würde. Die Anzeige-/Steuereinheit kann etwa das Starten bzw. Hochlaufen eines Verbrauchers erkennen, welcher eben in dieser Hochlaufbhase zu einem kurzzeitigen Überschreiten des dritten Grenzwertes führt. Durch automatisches Erkennen des Hochlaufprozesses und entsprechende Anpassung des dritten Grenzwertes für diese Zeit kann sowohl das sichere Hochfahren der Maschine gewährleistet werden, als auch eine hohe Sicherheit während der übrigen Zeit, da es nicht notwendig ist ein Schaltgerät mit einem dritten Grenzwert einzusetzen, welcher so hoch ist, dass das Schaltgerät nicht zu oft auslöst.
Eine Variante der Erfindung, bei welcher das Schaltgerät mit einer
Wiedereinschaltvorrichtung wirkverbunden ist, kann darin bestehen, dass durch die Anzeige-
/Steuereinheit ein Wiedereinschaltsignal an die Wiedereinschaltvorrichtung gesendet wird und durch das empfangene Wiedereinschaltsignal die Wiedereinschaltvorrichtung die
Schaltkontakte des Schaltgeräts geschlossen werden. Dadurch kann die elektrische
Schaltungsanordnung nicht nur zentral gesteuert ausgeschaltet werden, sondern auch wieder eingeschalten werden.
Eine andere mögliche Ausführungsform kann darin bestehen, dass der momentane Wert der physikalischen Größe, das erste oder zweite Informationssignal, und/oder die jeweils momentane Stellung der Schaltkontakte an ein Anzeigemittel der Anzeige-/Steuereinheit angezeigt wird. Dadurch kann ein Benutzer schnell und an einer zentralen Stelle einen
Überblick über den Status der elektrischen Schaltungsanordnung gewinnen. Dies ist vor allem bei weitverzweigten Schaltgeräten, welche nicht in einem einzigen Schaltschrank angeordnet sind, vorteilhaft.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen
Ausführungsformen beispielhaft dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Anzeige-/Steuereinheit;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausfuhrungsform einer erfindungsgemäßen
Mess-/ Auswerteeinheit; und
Fig. 4 eine Prinzipskizze einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Schaltgeräts mit einer integrierten Mess7Auswerteeinheit.
Die Fig. 1 zeigt eine elektrische Installationsanordnung umfassend wenigstens ein Schaltgerät
3, wenigstens eine Mess-/ Auswerteeinheit 2 und wenigstens eine AnzeigeVSteuereinheit 1, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Schaltgerät 3 Schaltkontakte 31, ein Schaltschloss 32 und eine Auslöseeinheit 33 aufweist, wobei die Mess-/Auswerteeinheit 2 wenigstens einen Sensor 21 zum Messen einer physikalischen Größe aufweist, wobei die
Anzeige-/Steueremheit 1 Anzeigemittel 12 und/oder eine Datenverarbeitungseinheit 11 aufweist, und wobei das wenigstens eine Schaltgerät 3, die wenigstens eine Mess- /Auswerteeinheit 2 und die wenigstens eine Anzeige-/Steuereinheit 1 je eine erste Schnittstelle 6 aufweisen zum gegenseitigen Datenaustausch, und die Anzeige-/Steuereinheit 1 eine zweite Schnittstelle 7 aufweist, welche als aktive Funkschnittstelle ausgebildet ist, zum Datenaustausch mit einem Benutzerendgerät 4, wobei die ersten Schnittstellen 6 als aktive Funkschnittstellen ausgebildet sind.
Bei einer erfindungsgemäßen elektrischen rnstallationsanordnung kann es sich um jede Art elektrischer Installationsanordnung und/oder Schaltungsanordnung handeln. Besonders bevorzugt können dabei elektrische Installationsanordnungen für die Energieversorgung von betrieb und/oder Haushalten vorgesehen sein.
Erfindungsgemäße elektrische Installationsanordnungen umfassen dabei wenigstens ein Schaltgerät 3, wenigstens eine Mess-/ Auswerteeinheit 2 und wenigstens eine Anzeige- /Steuereinheit 1, wobei das Schaltgerät 3, die Mess-/ Auswerteeinheit 2 und die Anzeige- /Steuereinheit 1 jeweils eine erste, als aktive Funkschnittstelle ausgebildete, Schnittstelle 6 umfassen, zum gegenseitigen Datentransfer bzw. Datenaustausch.
Als besonderer Vorteil einer erfindungsgemäßen elektrischen Installationsanordnung erweist sich, dass, wie bei der in Fig. 1 dargestellten besonders bevorzugten Ausführungsform, die AnzeigeVSteuereinheit 1 von der Mess-/Auswerteemheit 2 und/oder dem Schaltgerät 3 körperlich getrennt werden kann, und daher räumlich an anderer Stelle angeordnet werden. Dadurch ist es auch möglich mit einer einzelnen Anzeige-/Steuereinheit 1 mehrere, insbesondere sämtliche, Schaltgeräte 3 in einer elektrischen Schaltungsanordnung zu steuern bzw. die Zustandssignale 82 mehrerer MessVAuswerteeinheit 2 zu empfangen, zu verarbeiten und zu überwachen. Dadurch ist es möglich mit einer einzigen Anzeige-/Steuereinheit 1 eine vorgebbare Anzahl Schaltgeräte 3 und/oder Mess-/Auswerteeinheit 2 zu steuern bzw. kontrollieren.
Dadurch ist ein völlig neuer Ansatz beim Aufbau einer elektrischen Installationsanordnung möglich. Dadurch können beispielsweise die Mess-/Auswerteeinheiten 2 von den Schaltgeräten 3 getrennt angeordnet werden. Dadurch können elektrische Parameter an beliebigen Stellen der Installationsanordnung, z.B. direkt im Bereich einer Steckdose, an der ein Verbraucher angeschlossen ist, erfasst werden. Abschaltungen eines Verbrauchers können dann z.B. durch gezieltes Abschalten lediglich der Steckdose, an welcher der Verbraucher angeschlossen ist, erfolgen, während die restliche Installationsanordnung unversehrt weiterhin mit elektrischer Energie versorgt werden kann. Die Anzeige-/Steuereinheit 1 kann ebenfalls körperlich vollständig von den restlichen Komponenten getrennt werden und getrennt angeordnet werden. Es ist möglich diese z.B. zusammen mit der Steuerung für eine gegebenenfalls vorhandene Haustechnikanlage auszubilden und/oder anzuordnen. Bei einer erfindungsgemäßen Installationsanordnung kann in einem weiteren Schritt auch vollständig auf einen Verteiler- und/oder Schaltkasten im herkömmlichen Sinn verzichtet werden, da die Schaltgeräte 3, insbesondere die Schutzschalter, und/oder die Mess-/Auswerteeinheiten 2 im Schaltungsnetzwerk bzw. in der Installationsanordnung verteilt angeordnet werden können, wodurch eine zentrale Anzeige-/Steuereinheit 1 einen vollständigen Gesamtüberblick über die elektrischen Vorgaben in einer elektrischen Schaltungsanordnung erlangen und Fehler besser kontrollieren kann, indem wie bereits beschrieben lediglich direkt der fehlerhafte Verbraucher vom Netz genommen wird.
Durch die zentrale Kontrolle und Datenerfassung innerhalb der elektrischen Installationsanordnung gewinnt einer erfindungsgemäße Anzeige-/Steuereinheit 1 auch einen umfassenden Überblick auf die elektrischen und weiteren physikalischen Vorgänge innerhalb der elektrischen Installationsanordnung. Etwa kann es dadurch möglich sein, sich anbahnende Fehler vorzeitig zu erkennen, wenn z.B. der Fehlerstrom oder die Temperatur in einem Bereich kontinuierlich bzw. stetig steig, kann noch vor Überschreiten der Auslösegrenzwerte Alarm geschlagen und ein Wartungstechniker verständigt werden. Dadurch kann die Sicherheit in einer elektrischen Schaltungsanordnung erhöht werden. Zudem kann verhindert werden, dass Schaltgeräte 3 abschalten, wenn die Anzeige-/Steuereinheit erkennt, dass es sich um eine bekannte, lediglich temporäre Fehlerquelle, wie etwa das Hochfahren einer Maschine, handelt.
Bei bekannten elektrischen Installationsanordnungen, welche eine bereichsweise Überwachung der elektrischen Vorgänge innerhalb einer solchen erlauben, ist üblicherweise ein PC zur Überwachung der Anlage vorgesehen. Ein derartiger PC muss, um die an ihn gestellten Aufgaben voll erfüllen zu können ständig eingeschaltet sein. Dies ist zwar bei großen Industrieanlagen weiter kein Problem, ein einem Wohnhaus bzw. einer Wohnung stößt die Notwendigkeit eines ständig eingeschalteten Computers zur Überwachung der Installationsanordnung auf durchaus berechtigte Ablehnung, zumal es auch Haushalte ohne einen Computer geben dürfte. Bei einer erfindungsgemäßen elektrischen Installationsanordnung ist vorgesehen, dass die Anzeige-/Steuereinheit 1 die Installationsanordnung überwacht und steuert, ohne dass hiezu ein PC ständig eingeschaltet und mit der Schaltungsanordnung verbunden sein muss. Eine erfindungsgemäße elektrische Installationsanordnung umfasst wenigstens eine Anzeige- /Steuereinheit 1, mit einer zweiten, als aktive Funkschnittstelle ausgebildeten, Schnittstelle 7 zum Datenaustausch mit einem Benutzerendgerät 4. Dadurch ist es möglich Daten an ein Benutzerendgerät 4, etwa einem PC 42, ein Mobiltelephon 41, ein PDA (z.B. Palm) oder Ahnliches, zu übertragen, wobei für die Funktion und Sicherheit der elektrischen Installationsanordnung dieses Benutzerendgerät 4 jedoch nicht voll notwendig ist. Mittels des Benutzerendgeräts 4 kann ein nicht im Bereich der Anzeige-/Steuereinheit 1 anwesender Benutzer, etwa ein Wartungs- und/oder Kontrolltechniker, aber auch ein Hausbewohner, über den Status bzw. einen sich anbahnenden Fehler der elektrischen Installationsanordnung informiert werden. Dadurch kann etwa auch direkt ein Elektriker verständigt werden, wenn sich ein Fehler anbahnt. Dieser Elektriker könnte dann bereits vor Auftreten des Fehlers bzw. kurz danach mit den richtigen Ersatzteilen am Einsatzort sein, und müsste auch nicht lange einen Fehler suchen, da er von der Anzeige-/Steuereinheit 1 bereits vorab über den Fehler informiert wurde.
Mittels des Anzeige-/Steuereinheit 1 kann bevorzugt auch steuernd in die elektrische Installationsanordnung eingegriffen werden, insbesondere mittels des Benutzerendgeräts 4. So kann vorgesehen sein, die elektrische Installationsanordnung bzw. wenigstens einzelne Schaltgeräte 3 mittels der AnzeigeVSteuereinheit 1 bzw. durch einen Befehl über ein Benutzerendgerät 4 anzuschalten bzw. einzuschalten.
Insgesamt kann dadurch bei geringem Schaltgeräteaufwand, sowie bei geringem Verkabelungsaufwand eine gute und sichere Überwachung der Schaltungsanordnung erreicht werden, wodurch die Sicherheit der Schaltungsanordnung sowie der Menschen in deren Umfeld erhöht wird, als auch die Fehlauslösungen minimal gehalten werden können, wodurch eine solcherart geschützte Schaltungsanordnung eine hohe Aktivzeit aufweist. Eine derartige, von den Schaltgeräten 3 separierte Anzeige-/Steuereinheit 1 kann auch in eine Steuereinheit für eine Haustechnikanlage integriert werden.
Wie bereits dargelegt weisen die AnzeigeVSteuereinheit 1, die Mess-/Auswerteeinheit 2 und das Schaltgerät 3 jeweils wenigstens eine erste, als aktive Funkschnittstelle ausgebildete, Schnittstelle 6 auf. Zur Datenübertragung innerhalb der elektrischen Installationsanordnung kann jedes Datenübertragungsprotokoll und/oder jedes Frequenzband bzw. jeder funktechnische Kanal vorgesehen sein. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die erste Schnittstelle 6 auf einem Teil eines ISM-Frequenzbandes, insbesondere im Bereich von 433Mhz, 868Mhz, 915Mhz und/oder 2,4Ghz, arbeitet. Diese sog. "industrial scientific medical frequencies" sind für den freien Gebrauch zugelassen. Es kann jedes Datenübertragungsprotokoll vorgesehen sein, wobei sowohl die Anwendung digitaler als auch analoger Sende- und/oder Modulationsverfahren vorgesehen sein kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Anzeige-/Steuereinheit 1, die Mess-/Auswerteeinheit 2 und das Schaltgerät 3 Mittel zur Kanalcodierung, vorzugsweise zur Faltungscodierung, insbesondere Trellis-, Viterbi-, Reed Solomon- und/oder Turbocodierung, und/oder zur Modulation, insbesondere FSK, 2-FSK, 4- FSK, ASK, BPSK, GFSK, PSK und/oder QPSK-Modulation, umfassen, wodurch eine besonders sichere und fehlerfreie Datenübertragung innerhalb dieser sicherheitsrelevanten Anwendung erreicht werden kann. Es können jedoch auch lineare Blockcodes oder andere Codierverfahren vorgesehen sein. Es können weiters Multiplexverfahren, wie etwa TDMA, vorgesehen sein, um das vorhandene Frequenzband besser auszunützen. Die Anzeige-/Steuereinheit 1 weist eine, als aktive Funkschnittstelle ausgebildete zweite Schnittstelle 7 auf, zum Datenaustausch mit einem Benutzerendgerät 4. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die zweite Schnittstelle 7 zum Senden und Empfangen von Daten vorgesehen ist, welche gemäß einem im Wesentlichen standardisierten Datenübertragungsprotokoll codiert sind, insbesondere Bluetooth, GSM, UMTS, WLAN und/oder ZIGBEE. Dadurch ist eine besonders einfache Anpassung der übertragenen Daten an die Benutzerendgeräte 4 möglich, indem die Daten bereits in einem Protokoll codiert sind, für die das betreffende Benutzerendgerät 4 ohnedies ausgelegt ist. Die vielen Möglichkeiten, die sich beim Datentransfer zwischen der Anzeige-/Steuereinheit 1 und dem Benutzerendgerät 4 ergeben bzw. anbieten, bei dem auch weitere Komponenten, etwa Router, Sender und Empfänger von Telecom-Anbietern, und/oder dergl., zum Einsatz kommen können, wird in Fig. 1 durch die Wolke 9 veranschaulicht, welche die Summe verschiedener Datenübertragungsverfahren veranschaulichen soll.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die erste und/oder die zweite Schnittstelle 6, 7 als vollduplexfähige Funkschnittstelle ausgebildet sind. Dadurch kann eine besonders sichere Datenübertragung und Schaltungsanordnung erreicht werden, da auch während eine Komponente Daten sendet, diese auch fähig ist Daten zu empfangen etwa ein Auslösesignal 81.
Weiters kann ein sog. Handshakeverfahren vorgesehen sein, bei dem eine Komponente so lange Daten sendet, bis diese eine Empfangsbestätigung einer anderen Komponente empfängt. Dadurch kann gewährleist werden, dass die gesendeten Daten auch ankommen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Schaltgerät 3 bei einem Nichteintreffen einer solchen Empfangsbestätigung nach einer gewissen Anzahl an Versuchen abschaltet, da von einem Fehler in der Installationsanordnung ausgegangen werden kann.
Fig. 2 zeigt einen besonders bevorzugten Aufbau einer erfindungsgemäßen Anzeige- /Steuereinheit 1 in einem Blockschaltbild. Die Anzeige-/Steuereinheit 1 umfasst dabei eine Datenverarbeitungseinheit 11 zur Auswertung von Zustandssignalen 82 und zum Generieren von Steuer-, Auslöse-, Anzeige- und/oder Informationssignalen 80, 81, 83, die bereits beschriebene wenigstens eine erste, als aktive Funkschnittstelle ausgebildete, Schnittstelle 6 zum Empfang der Zustandssignale 82 wenigstens einer Mess-/ Auswerteeinheit 2 und/oder wenigstens eines Schaltgeräts 3, welche auch zum Übertragen der Steuer- und/oder Auslösesignale 80, 81 an die Mess-/Auswerteeinheit 2 und/oder das Schaltgerät 3 vorgesehen ist, und die ebenfalls bereits beschriebene wenigstens eine zweite, als aktive Funkschnittstelle ausgebildete, Schnittstelle 7, welche zum Senden der Informationssignale 83 an ein Benutzerendgerät 4 und Empfang der Steuer- und/oder Auslösesignale 80, 81 vom Benutzerendgerät 4 vorgesehen ist.
Der Datenverarbeitungseinheit 11 ist vorzugsweise eine Speichereinheit 13 zum Speichern empfangener und/oder gesendeter Daten zugeordnet. Da es sich bei der Datenverarbeitungseinheit 11 bevorzugt um einen Mikrocontroller (μC) handeln kann, kann vorgesehen sein, dass ein gegebenenfalls am μC vorhandener On-Board Speicher als Speichereinheit 13 genutzt wird.
Die Anzeige-/Steuereinheit 1 umfasst weiters bevorzugt eine Stromversorgungseinheit 15. Dabei kann vorgesehen sein, diese redundant auszubilden, daher vorzugsweise eine Netzstromversorgung, sowie zusätzlich eine AJdcu-Stromversorgung als Backup-System, damit die Anzeige-/Steuereinheit 1 auch noch einsatzbereit ist, falls es zu einem Abschalten der Stromversorgung kommt.
Zur Veranschaulichung von Betriebszuständen oder Ähnlichem kann wenigstens ein, von der Datenverarbeitungseinheit 11 angesteuertes Anzeigemittel 12, etwa wenigstens eine LED, vorzugsweise ein Punktmatrixdisplay oder ein Bildschirm, vorgesehen sein, wobei weiters auch eine Bedieneinheit 14 vorgesehen sein kann, zur Eingabe von Steuerbefehlen, etwa einem Wiedereinschaltbefehl an ein Schaltgerät 3. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Anzeige-VSteuereinheit 1 auch weitere Aufgabe übernehmen kann, etwa die Steuerung der Haustechnik, der Klimaanlage, des Sonnenschutzes, der Lichtschalter, der Alarmanlage, der Heizung, der Belüftung, der Beleuchtung oder dergl.. Dabei kann etwa auch ein Anwesenheitssensor vorgesehen sein, welche die Anwesenheit von Menschen und/oder Tieren in den Räumlichkeiten detektiert. Für eine einfache und im Wesentlichen intuitive Bedienung bzw. Steuerung der Bedieneinheit 14 kann bevorzugt vorgesehen sein, dass diese einen berührungssensitiven kreisförmigen Sensor umfasst, etwa einen kapazitiven Sensor, welche auf Berührungen durch einen Finger reagiert, wobei vorgesehen sein kann, durch eine rotierende bzw. kreisförmige Bewegung eines Fingers auf dem kreisförmigen Sensor durch eine menügesteuerte Benutzeroberfläche zu navigieren. Insbesondere kann vorgesehen sein, durch eine kreisförmige Bewegung des Fingers auf dem Sensor einen Cursor Auf- bzw. Abwärts durch ein am Anzeigemittel 12 dargestelltes Menü zu führen. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass ein Andippen des Sensors an einer Stelle zu einer Bewegung des Cursors in ebendiese Richtung im Menü führt, daher dass beispielsweise ein Andippen des Sensors an einer rechten Seite zu einer Bewegung des Cursors nach rechts führt; ein Andippen an einem oberen Bereich des Sensors zu einer Bewegung des Cursors nach oben. Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Mess-/Auswerteeinheit 2, welche erfindungsgemäß von einem Schaltgerät 3 getrennt angeordnet werden kann, welche aber auch zusammen mit dem Schaltgerät 3 in einem Gehäuse angeordnet sein kann. Bei derartigen Ausfuhrungsformen kann vorgesehen sein, dass die erste Schnittstelle 6 des Schaltgeräts 3 und die erste Schnittstelle 6 der Mess~/Auswerteeinheit 2 einstückig ausgeführt sind, und/oder dass das Schaltgerät 3 und die Mess-/Auswerteeinheit 2 über einen leitungsgebundenen Datenbus verfügen. Weiters kann ein Datenbus 22 für die Verbindung der Mess-/Auswerteeinheit 2 zur ersten Schnittstelle 6, deren Ausführung bereits vorstehend beschrieben wurde, und welche einen Sender 61 und einen Empfänger 62 umfassen kann, vorgesehen sein. Die Mess-/Auswerteeinheit 2 weist wenigstens einen Sensor 21 zur Aufnahme wenigstens einer physikalischen Größe auf, insbesondere elektrischer Größen, wie insbesondere Fehlerstrom, Strom, Spannung, Leistung, aber auch andere physikalische Größen wie Temperatur oder Feuchtigkeit. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Sensoren 21 körperlich von der Mess-/Auswerteeinheit 2 getrennt angeordnet sind, wobei dann Zuleitungen vorgesehen sein können. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Mess-/Auswerteeinheit 2 eine lokal Messwertanzeige 23 und/oder Statusanzeige umfasst, welche aktuelle Messwerte anzeigt, bzw. insbesondere bei einer, mit einem Schaltgerät 3 einstöckigen Ausführung auch den Status des Schaltgeräts 3 anzeigen kann. Hiefür kann etwa eine Siebensegmentanzeige, ein LCD- oder LED-Display oder eine Anzahl LEDs vorgesehen sein.
Fig. 4 zeigt eine Prinzipskizze einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts 3 mit einer integrierten Mess-/Auswerteeinheit 2. Das Schaltgerät 3, welches in W
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der dargestellten Ausführungsform für das Schalten zweier Leitungen, etwa Phase und Neutralleiter vorgesehen ist, weist dabei Schaltkontakte 31 zum Unterbrechen dieser Leitungen auf, ein Schaltschloss 32 zur Betätigung der Schaltkontakte 31, einen Schaltknebel 34 und ein Auslöserelais 36 zur Betätigung des Schaltschlosses 32 und eine Auslöseeinheit 33 zur Betätigung des Auslöserelais 36 auf. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Mess- /Auswerteeinheit 2 zusammen mit der Auslöseeinheit 33 angeordnet. Dabei kann auch die erste Schnittstelle 6 der Mess-/Auswerteeinheit 2 und des Schaltgeräts 3 einstückig ausgeführt sein. Weiters weist das Schaltgerät 3 eine Prüftaste 35 zum Schließen einer Prüfstromstrecke auf.
Bei einem Verfahren zur Signalübertragung in einer elektrischen Installationsanordnung, insbesondere einer erfindungsgemäßen Installationsanordnung, mit wenigstens einer Mess- /Auswerteeinheit 2, welche wenigstens eine physikalische Größe, insbesondere Fehlerstrom, Strom, Spannung, Leistung und/oder Temperatur, misst, und wenigstens einer, insbesondere eriϊndungsgemäßen, Anzeige-/Steuereinheit 1, ist vorgesehen, dass durch die wenigstens eine MessVAuswerteeinheit 2 in vorgebbaren zeitlichen Abständen ein jeweils momentaner Wert der physikalischen Größe ermittelt und dieser an die wenigstens eine AnzeigeVSteuereinheit 1, insbesondere mittels Funk, übertragen wird. Wie vorstehend bereits beschrieben, kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der momentane Wert der physikalischen Größe solange übertragen wird, bis ein neuer Wert der physikalischen Größe ermittelt wurde, oder bis von der MessVAuswerteeinheit 2 eine von der Anzeige-/Steuereinheit 1 gesendete Empfangsbestätigung empfangen wurde.
Die empfangenen Werte der physikalischen Größe werden vorzugsweise von der Anzeige- /Steuereinheit 1 mit vorab gespeicherten Grenzwerten verglichen, und bei Überschreiten eines vorgebbaren ersten Grenzwertes der physikalischen Größe wird, um einen Benutzer, etwa einen Haustechniker, von einem sich anbahnenden Fehler zu informieren, von der Anzeige- /Steuereinheit 1 ein erstes Informationssignal 83 mittels Funk an ein Benutzerendgerät 4, etwa ein Mobiltelephon 41 oder einen PC 42, gesendet.
Sofern, wie bevorzugt vorgesehen, wenigstens ein erstes Schaltgerät 3 mit Schaltkontakten 31, einem Schaltschloss 32 und einer Auslöseeinheit 33 in der Installationsanordnung vorgesehen ist, kann vorgesehen sein, dass bei Überschreiten eines zweiten vorgebbaren Grenzwertes der physikalischen Größe die Anzeige-/Steuereinheit 1 ein Auslösesignal 81 an das erste Schaltgerät 3 sendet, und die Auslöseeinheit 33 das Schaltschloss 32 auslöst. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die MessVAuswerteeinheit 2 direkt ein Signal an die W 2
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Auslöseeinheit 33 übermittelt und das Schaltgerät 3 auslöst, etwa bei einem Schaltgerät 3 gemäß Fig. 4. Unabhängig von der Art der Auslösung des Schaltgeräts 3 kann vorgesehen sein, dass die Anzeige-/Steuereinheit 1 ein zweites Informationssignal 83 an das Benutzerendgerät 4, sendet, um den Benutzer vom Auslösen des Schaltgeräts 3 in Kenntnis zu setzen. Sofern, wie bevorzugt vorgesehen, das erste Schaltgerät 3 einen Schaltstellungssensor zum Feststellen der Stellung der Schaltkontakte 31 umfasst, kann vorgesehen sein, dass vom Schaltgerät 3 ein die Stellung der Schaltkontakte 31 repräsentierendes Schaltstellungssignal generiert und an die Anzeige-/Steuereinheit 1 übertragen wird, welche diese Information wiederum an das Benutzerendgerät 4 übertragen kann, bzw. die Schaltstellungsinformation an den Anzeigemitteln 12 darstellt.
Bei Ausfuhrungsformen eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts 3, wie der vorstehend Beschriebenen, und in Fig. 4 dargestellten besonders Bevorzugten, bei welcher das Schaltgerät 3 eine Mess-/Auswerteeinheiten 2 umfasst, welche bei Überschreiten eines dritten Grenzwertes der physikalischen Größe ein Auslösesignal 81 an die Auslöseeinheit 33 übermittelt, welche das Schaltschloss 32) auslöst, kann vorgesehen sein, dass dieser dritte Grenzwert, welcher mit dem zweiten Grenzwert zusammenfallen kann, durch ein von der Anzeige-/Steueremheit 1 gesendetes erstes Steuersignal 80 geändert wird. Dadurch kann z.B. temporär der Auslösegrenzwert des Schaltgeräts 3 verändert werden, insbesondere erhöht werden. Wenn die Anzeige-/Steuereinheit 1 durch die eingehenden Messwerte und Schaltstellungssignale z.B. erkennt, dass ein Verbraucher eingeschaltet wird, welcher während des Einschaltens bzw. des Hochfahrens z.B. einen Überstrom auf der Versorgungsleitung, oder einen Fehlerstrom verursacht, wie etwa ein großer Elektromotor oder ein Schweißgerät, welcher im weiteren Betrieb die Leitungen jedoch lediglich im Bereich der zulässigen Grenzwerte belastet, so kann die Anzeige-/Steuereinheit 1, welche das Einschalten dieses Verbrauchers durch eine vorhergehende Kalibrierung bzw. eine Lernphase, selbsttätig erkennen kann, den Auslösegrenzwert, daher den dritten Grenzwert für eben diese Zeitdauer des Hochfahrens des Verbrauchers an die zu erwartende Belastung anpassen, sodass der Verbraucher, ohne ein Anschalten der Versorgung zu verursachen, hochfahren kann. Nach einer gewissen Zeit kann der dritte Grenzwert dann wieder auf den ursprünglichen Wert angesenkt werden. Sofern dieser dann noch immer überschritten wird, so kann von einem Fehler der Anlage ausgegangen werden, und das Schaltgerät 3 wird durch die Anzeige- /Steuereinheit 1 und/oder die Mess-/Auswerteeinheit 2 ausgeschaltet. Sofern das Schaltgerät 3 mit einer Wiedereinschaltvorrichtung 5 wirkverbunden ist, kann durch die Anzeige-/Steuereinheit 1 ein Wiedereinschaltsignal 85 an die Wiedereinschaltvorrichtung 5 gesendet werden, welche ebenfalls eine erste Schnittstelle 6 umfassen kann, und durch das empfangene Wiedereinschaltsignal 85 kann die Wiedereinschaltvorrichtung 5 veranlasst werden, die Schaltkontakte 32 des Schaltgeräts 3 zu schließen. Dadurch kann von einer zentralen Stelle aus ein abgeschaltetes Schaltgerät 3 wieder einschaltet werden. Weiters kann vorgesehen sein, dass der momentane Wert der physikalischen Größe, das erste oder zweite Informationssignal, und/oder die jeweils momentane Stellung der Schaltkontakte 31 an einem Anzeigemittel 12 der Anzeige- /Steuereinheit 1 angezeigt wird.
Weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen weisen lediglich einen Teil der beschriebenen Merkmale auf, wobei jede Merkmalskombination, insbesondere auch von verschiedenen beschriebenen Ausfuhrungsformen, vorgesehen sein kann.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Anzeige-/Steuereinheit (1) mit einer Datenverarbeitungseinheit (11) zur Auswertung von Zustandssignalen (82) und zum Generieren von Steuer-, Auslöse-, Anzeige- und/oder Informationssignalen (80, 81, 83), sowie mit wenigstens einer ersten Schnittstelle (6) zum Empfang der Zustandssignale (82) wenigstens einer Mess-/Auswerteeinheit (2) und/oder wenigstens eines Schaltgeräts (3), und zum Übertragen der Steuer- und/oder Auslösesignale (80, 81) an die Mess-/ Auswerteeinheit (2) und/oder das Schaltgerät (3), und wenigstens einer zweiten Schnittstelle (7), welche als aktive Funkschnittstelle ausgebildet ist, zum Senden der hiformationssignale (83) an ein Benutzerendgerät (4) und Empfang der Steuer- und/oder Auslösesignale (80, 81) vom Benutzerendgerät (4), dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schnittstelle (6) als aktive Funkschnittstelle ausgebildet ist.
2. Anzeige-/Steuereinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schnittstelle (7) zum Senden und Empfangen von Daten vorgesehen ist, welche gemäß einem im Wesentlichen standardisierten Datenübertragungsprotokoll codiert sind, insbesondere Bluetooth, GSM, UMTS, WLAN, ZIGBEE.
3. AnzeigeVSteuereinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein von der Datenverarbeitungseinheit (11) angesteuertes Anzeigemittel (12), etwa wenigstens eine LED, vorzugsweise ein Punktmatrixdisplay oder ein Bildschirm, vorgesehen ist.
4. AnzeigeVSteuereinheit (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenverarbeitungseinheit (11) eine Speichereinheit (13) zum Speichern empfangener und/oder gesendeter Daten zugeordnet ist.
5. AnzeigeVSteuereinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Schnittstelle (6, 7) als vollduplexfähige Funkschnittstelle ausgebildet sind.
6. Elektrische Installationsanordnung umfassend wenigstens ein Schaltgerät (3), wenigstens eine Mess-/ Auswerteeinheit (2) und wenigstens eine Anzeige-/Steuereinheit (1), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Schaltgerät (3) Schaltkontakte (31), ein Schaltschloss (32) und eine Auslöseeinheit (33) aufweist, wobei die Mess- /Auswerteemheit (2) wenigstens einen Sensor (21) zum Messen einer physikalischen Größe aufweist, wobei die AnzeigeVSteuereinheit (1) Anzeigemittel (12) und/oder eine Datenverarbeitungseinheit (11) aufweist, und wobei das wenigstens eine Schaltgerät (3), die wenigstens eine Mess-/ Auswerteeinheit (2) und die wenigstens eine Anzeige-/Steuereinheit (1) je eine erste Schnittstelle (6) aufweisen zum gegenseitigen Datenaustausch, und die Anzeige-/Steuereinheit (1) eine zweite Schnittstelle (7) aufweist, welche als aktive Funkschnittstelle ausgebildet ist, zum Datenaustausch mit einem Benutzerendgerät (4), dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Schnittstellen (6) als aktive Funkschnittstellen ausgebildet sind.
7. Elektrische Installationsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Schnittstellen (6) und/oder die zweite Schnittstelle (7) als vollduplexfahige Funkschnittstellen ausgebildet sind.
8. Elektrische Installationsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige-/Steuereinheit (1) von der Mess-/Auswerteeinheit (2) und/oder dem Schaltgerät (3) körperlich getrennt ist.
9. Verfahren zur Signalübertragung in einer elektrischen Installationsanordnung, insbesondere nach einem der Ansprüche 6 bis 8, mit wenigstens einer Mess-/Auswerteeinheit (2), welche wenigstens eine physikalische Größe, insbesondere Fehlerstrom, Strom, Spannung, Leistung und/oder Temperatur, misst, und wenigstens einer Anzeige-/Steuereinheit (1), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch die wenigstens eine Mess-ZAuswerteeinheit (2) in vorgebbaren zeitlichen Abständen ein jeweils momentaner Wert der physikalischen Größe ermittelt und dieser an die wenigstens eine Anzeige-/Steueremheit (1), insbesondere mittels Funk, übertragen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der momentane Wert der physikalischen Größe solange übertragen wird, bis ein neuer Wert der physikalischen Größe ermittelt wurde, oder bis von der MessVAuswerteeinheit (2) eine von der Anzeige- /Steuereinheit (1) gesendete Empfangsbestätigung empfangen wurde.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten eines vorgebbaren ersten Grenzwertes der physikalischen Größe von der Anzeige- /Steuereinheit (1) ein erstes Informationssignal (83) mittels Funk an ein Benutzerendgerät (4), etwa ein Mobiltelephon (41) oder einen PC (42), gesendet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 9, 10 oder 11, wobei wenigstens ein erstes Schaltgerät (3) mit Schaltkontakten (31), einem Schaltschloss (32) und einer Auslöseeinheit (33) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten eines zweiten vorgebbaren Grenzwertes der physikalischen Größe die Anzeige-/Steuereinheit (1) ein Auslösesignal (81) an das erste Schaltgerät (3) sendet und die Auslöseeinheit (33) das Schaltschloss (32) auslöst, und/oder ein zweites Informationssignal (83) an das Benutzerendgerät (4), sendet.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das erste Schaltgerät (3) einen Schaltstellungssensor zum Feststellen der Stellung der Schaltkontakte (31) und Erzeugung eines die Stellung der Schaltkontakte (31) repräsentierenden Schaltstellungssignals vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltstellungssignal an die Anzeige- /Steuereinheit (1) übertragen wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils momentane Stellung der Schaltkontakte (31) von der Anzeige-/Steuereinheit (1) an das Benutzerendgerät (4) gesendet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, wobei das erste Schaltgerät (3) eine der wenigstens einen MessVAuswerteeinheiten (2) umfasst, und bei Überschreiten eines dritten Grenzwertes der physikalischen Größe ein Auslösesignal (81) an die Auslöseeinheit (33) übermittelt wird, welche das Schaltschloss (32) auslöst, dadurch gekennzeichnet, dass von der Anzeige-/Steuereinheit (1) ein erstes Steuersignal an die MessVAuswerteeinheit (2) gesendet und durch das, von der Mess-/Auswerteeinheit (1) empfangene erste Steuersignal der dritte Grenzwert verändert wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei das Schaltgerät (3) mit einer Wiedereinschaltvorrichtung (5) wirkverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Anzeige-/Steuereinheit (1) ein Wiedereinschaltsignal (85) an die Wiedereinschaltvorrichtung (5) gesendet wird und durch das empfangene Wiedereinschaltsignal (85) die Wiedereinschaltvorrichtung (5) die Schaltkontakte (3) des Schaltgeräts (32) geschlossen werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der momentane Wert der physikalischen Größe, das erste oder zweite Informationssignal, und/oder die jeweils momentane Stellung der Schaltkontakte (31) an einem Anzeigemittel (12) der Anzeige- /Steuereinheit (1) angezeigt wird.
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