METODO Y DISPOSITIVO PARA LA TRANSMISION DE POTENCIA Y DE DATOS UTILES ENTRE UNA UNIDAD CENTRAL Y UN NUDO.

Procedimiento para el intercambio de datos y para la alimentación de al menos un consumidor de corriente (FRT/FIT) conectado a través de al menos un par de líneas de datos con una central de detección de incendios (FS20),

utilizándose como tensión de alimentación para el consumidor de corriente (FRT/FIT) conectado a través de al menos un par de líneas de datos, una tensión pulsatoria y transmitiéndose entre dos impulsos de tensión datos útiles a la instalación de detección de incendios (FS20), caracterizado porque la tensión necesaria para la transmisión de los datos útiles a la central de detección de incendios (FS20) es proporcionada por un condensador (K) previamente cargado mediante la tensión de alimentación de una configuración de circuitos (SAO) en el consumidor de corriente (FRT/FIT) y porque para la configuración de circuitos (SAO) se utilizan al menos un primer convertidor corriente continua/corriente continua (CC/CC), un condensador y un segundo convertidor corriente continua/corriente continua (CC/CC), conectados en serie uno tras otro

Método y dispositivo para la transmisión de potencia y de datos útiles entre una unidad central y un nudo.

La invención describe un procedimiento, una configuración de circuitos y un sistema para el intercambio de datos y para la alimentación eléctrica de al menos un consumidor de corriente conectado a través de al menos un par de líneas de datos con una central de detección de incendios.

El documento US 5928344 describe un bus de datos serie. El bus, con una línea de dos hilos y múltiples nodos de red, sirve para el intercambio de telegramas de datos entre los nodos de bus y una central conectada al bus y a la inversa y para la alimentación eléctrica de los nodos. Los conflictos entre los telegramas de datos que entren a la vez, se resuelven en base a su prioridad. El bus está configurado a modo de un multimaster (multimaestro), en el que cada nodo, así como la central, es un master (maestro) y la central aporta los impulsos de reloj del bus y controla la sincronización del bus. Cada transmisión de bits está dividida en una fase positiva y una fase negativa, realizándose en la fase positiva la alimentación eléctrica de los nodos y en la fase negativa la transmisión de datos. El bus se utiliza preferiblemente para un sistema de detección de peligro, presentando los nodos un microcontrolador y bien estando formados por detectores especiales con bus integrado o bien presentando una interfaz para la conexión de los detectores. El protocolo del bus y los tiempos del bus se sintonizan con los microcontroladores tal que éstos pueden asumir la operación del bus.

El documento US 5148144 describe una red de comunicación de datos que se utiliza para la transmisión de datos y la alimentación de nodos de red conectados con corriente a través del mismo haz de cables. Cada nodo de red está unido con un transformador, que presenta un núcleo, un devanado primario y un devanado secundario. El devanado secundario tiene una conexión de centertap (toma central), que bien separa o mezcla la corriente en el devanado secundario, para evitar un flujo neto de corriente continua dentro del transformador. Un convertidor CC/CC (corriente continua/corriente continua) se utiliza para la tensión de CC relativamente alta del cable para la conversión. El convertidor se conecta entre el centertap (toma central) del transformador y el haz de cables. Una fuente de energía suministra la tensión de CC.

Los sistemas de detección de peligro como por ejemplo sistemas de avisos para fuego, gas, temperatura, etc., están compuestos la mayoría de las veces por detectores, conectados con una central. Tales sistemas de detección de peligro se utilizan en edificios públicos, edificios de oficinas, hoteles, edificios industriales, aeropuertos, estaciones de tren, fábricas, escuelas, etcétera. Si se dispara una alarma en uno de los detectores, recibe la información la central. Las funciones de la central pueden parametrizarse libremente y apoyan una organización de alarmas adaptada al objeto a vigilar. Tales centrales poseen la mayoría de las veces una parte de operación integrada con un display gráfico e interfaces hacia las redes de comunicaciones. En estas centrales o bien en centrales de detección de incendios, se conectan los detectores de incendios, elementos indicadores, etc. a través de un par de líneas de datos, el llamado bus de detectores, con la central de detección de incendios. Al respecto existen las llamadas líneas de derivación y líneas de bucle. La alimentación eléctrica de consumidores de corriente, como por ejemplo elementos de operación gráficos en los distintos pisos de un edificio, cámaras de vigilancia, indicadores gráficos, relés de mando para por ejemplo la apertura y cierre de puertas, ventanas, etc., que tienen un consumo de corriente superior a 20 mA, se realiza a través de líneas eléctricas separadas. Para la transmisión de datos deben conectarse entonces los consumidores de corriente de nuevo a través de líneas de datos con la central de detección de incendios.

La tarea de la invención ha de considerarse que es proponer una posibilidad lo más sencilla y eficiente posible para la alimentación eléctrica de un consumidor de corriente y para el intercambio de datos con una central de detección de incendios a través de un par de líneas de datos.

La tarea se resuelve según la invención en cada caso mediante los objetos de las reivindicaciones independientes. En las reivindicaciones subordinadas se indican perfeccionamientos de la invención.

Un núcleo de la invención ha de considerarse que es que para el intercambio de datos y para la alimentación eléctrica de al menos un consumidor de corriente conectado a través de al menos un par de líneas de datos con una central de detección de incendios, que tiene un consumo de corriente de más de 20 mA, se utiliza como tensión de alimentación para el consumidor de corriente conectado a través de al menos un par de líneas de datos una tensión pulsatoria. Para una tal tensión pulsatoria se utiliza bien una tensión continua modulada en anchura de pulso o una tensión alterna. Entre dos impulsos de tensión se transmiten datos útiles a la central de detección de incendios. Los datos pueden ser en el marco de la invención datos útiles y datos de señalización. La tensión necesaria para la transmisión de los datos a la central de detección de incendios la proporciona un condensador previamente cargado mediante la tensión de alimentación, de una configuración de circuitos en el consumidor de corriente. La configuración de circuitos correspondiente a la invención está compuesta al menos por un primer convertidor CC/CC (corriente continua/corriente continua), un condensador y un segundo convertidor CC/CC, conectados en serie uno tras otro. Además, mediante el primer convertidor CC/CC se logra una regulación del consumo de corriente del bus de detectores. El primer convertidor CC/CC limita la máxima tensión admisible en el condensador durante el proceso de carga y limita a la vez el máximo consumo de corriente en la línea de dos hilos, y con ayuda del segundo convertidor CC/CC se toma la energía del condensador con el máximo rendimiento, es decir, se maximiza el tiempo de la toma de energía. Así sirve el condensador como fuente de intensidad para la transmisión de datos útiles a la central de detección de incendios entre dos impulsos de tensión, cuando no debe tomarse energía a través de la línea de dos hilos. Como condensador se integra idealmente un llamado condensador gold-cap en la configuración de circuitos. Evidentemente podría utilizarse en el marco de la invención cualquier elemento que acumule corriente y que presente un corto tiempo de carga y descarga.

Una gran ventaja consiste en que los consumidores de corriente que presentan un elevado consumo de corriente se conectan para la alimentación de corriente y para el intercambio de datos a través del bus de detectores con la central de detección de incendios. De esta manera se evitan cableados costosos y separados.

Otra ventaja adicional reside en que puede utilizarse la infraestructura ya existente en un edificio para conectar tales consumidores de corriente y los consumidores de corriente se comportan como detectores de incendios, elementos indicadores, etc.

A la vez, existe en un cableado de bucles (loop) la ventaja de un comportamiento redundante cuando sucede un cortocircuito o una interrupción en la línea de dos hilos, tanto para los datos útiles como también para la alimentación de corriente.

La invención se describirá más en detalle en base a un ejemplo de ejecución representado en la figura. Al respecto muestran

figura 1 una central de detección de incendios correspondiente a la invención con consumidores de corriente conectados mediante líneas de datos,

figura 2 un ejemplo gráfico de una tensión pulsatoria,

figura 3 una configuración de circuitos simplificada.

La figura 1 muestra una central de detección de incendios FS20 correspondiente a la invención, con consumidores de corriente FRT/FIT conectados a través de líneas de datos. Pueden utilizarse tanto líneas de derivación como también líneas de bucle. Un consumidor de corriente FRT/FIT opera a través del bus de detectores, la línea de datos, por lo que debe comportarse también como un detector de incendios. Esto significa que el comportamiento en la fase de inicialización por ejemplo para el bus de detectores, la adjudicación de direcciones, así como el comportamiento en a cuanto redundancia en caso de falta, deben ser idénticos a los detectores de incendios.

La figura...

1. Procedimiento para el intercambio de datos y para la alimentación de al menos un consumidor de corriente (FRT/FIT) conectado a través de al menos un par de líneas de datos con una central de detección de incendios (FS20), utilizándose como tensión de alimentación para el consumidor de corriente (FRT/FIT) conectado a través de al menos un par de líneas de datos, una tensión pulsatoria y transmitiéndose entre dos impulsos de tensión datos útiles a la instalación de detección de incendios (FS20),

caracterizado porque la tensión necesaria para la transmisión de los datos útiles a la central de detección de incendios (FS20) es proporcionada por un condensador (K) previamente cargado mediante la tensión de alimentación de una configuración de circuitos (SAO) en el consumidor de corriente (FRT/FIT) y

porque para la configuración de circuitos (SAO) se utilizan al menos un primer convertidor corriente continua/corriente continua (CC/CC), un condensador y un segundo convertidor corriente continua/corriente continua (CC/CC), conectados en serie uno tras otro.

2. Procedimiento según la reivindicación 1,

caracterizado porque con el primer convertidor corriente continua/continua (CC/CC) se regula la máxima tensión admisible para el condensador (K) y se limita la máxima corriente admisible tomada a través del bus de detectores.

3. Procedimiento según la reivindicación 1,

caracterizado porque el tiempo de la cesión de energía del condensador (K) se maximiza con el segundo convertidor corriente continua/corriente continua (CC/CC).

4. Procedimiento según la reivindicación 1 a 3,

caracterizado porque como condensador (K) se utiliza un condensador gold-cap.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado porque como consumidor de corriente (FRT/FIT) se utilizan un elemento de operación gráfico, una cámara de vigilancia, un display gráfico y/o un relé de mando.

6. Procedimiento según la reivindicación 5,

caracterizado porque se utiliza un consumidor de corriente (FRT/FIT) con un consumo de corriente de más de 20 mA.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado porque como tensión pulsatoria se utiliza bien una tensión continua modulada en anchura de pulso o una tensión alterna.

8. Sistema para el intercambio de datos y para la alimentación eléctrica de al menos un consumidor de corriente (FRT/FIT) conectado a través de al menos un par de líneas de datos con una central de detección de incendios (FS20),