УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ НОМЕРА ЖИЛ КАБЕЛЯ Российский патент 1997 года по МПК G01R31/02 

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к приборам контроля и диагностики в технике связи, электро- и энергоснабжения, и может быть преимущественно использовано для идентификации одноименных концов жил кабелей, жгутов, пучков и проводов.

Известны устройства, в которых на одном конце проверяемого кабеля поочередно подключают проверяемые жилы, например, с помощью шагового искателя, которым дистанционно управляют с другого конца кабеля (1). Однако в связи с наличием механических скользящих контактов эти устройства обладают низкими скоростью опроса и помехозащищенностью, значительной мощностью, затрачиваемой на управление, низкой достоверностью контроля.

Еще известно устройство для контроля и нумерации жил кабельной продукции, содержащее цепочку из встречно включенных диодов, двухпозиционные переключатели, сигнальные лампы, источник переменного напряжения, резистор, два встречно включенных диода и гибкую перемычку (2). В связи с многократностью ручных переключений при поиске жил и невозможностью идентификации оборванной жилы устройство обладает низкой скоростью и достоверностью контроля.

Известно также устройство для определения номера провода жгута, содержащее генератор, блок запрета, первый счетчик импульсов, блок памяти, дешифратор, блок индикации, второй счетчик импульсов, второй дешифратор, щуп, усилитель, триггер и формирователь тактовых импульсов (3). Ввиду необходимости введения в данное устройство дополнительных связей, обеспечивающих его нормальную работу на протяженных линиях, оно не обладает хорошей достоверностью контроля.

Также известно устройство для контроля и маркировки жил кабеля, содержащее второй счетчик, дешифратор, индикатор, генератор импульсов, селектор синхросигнала, счетчик с переменным коэффициентом деления, делитель частоты, первый счетчик, первый дешифратор, дифференцирующие элементы, ключи, генератор синхросигнала и демультиплексор (4).

Однако наличие двух не засинхронизированных между собой генераторов в блоке передатчика и дробный коэффициент пересчета целого числа жил снижает скорость контроля (увеличивается время измерения) и его достоверность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является устройство для идентификации номера жил кабеля, которое содержит на одном конце передатчик, состоящий из генератора, счетчика импульсов, счетчика номера жилы, стробируемого дешифратора соединенных последовательно, управляемого делителя частоты и на другом конце приемник, состоящий из щупа, последовательно соединенных счетчика импульсов, дешифратора, индикатора и селектора импульсов, узла обнуления импульсов. Передатчик и приемник имеют автономные источники питания (5). Недостаток данного устройства низкие скорость контроля и достоверность контроля. Это объясняется следующими причинами.

Низкая скорость контроля (или большое время измерения) связана тем, что в каждом цикле идет досчет до конца (до последнего номера жилы), т.е. счетчик номера жилы передатчика при идентификации нужной жилы не останавливается, а продолжает счет, пока не выдаст в линию коды оставшихся жил. Низкая достоверность контроля связана с:
наличием двух источников питания в передатчике и в приемнике, что в связи с возникновением перекрестных помех (модуляционных) по питанию снижает помехозащищенность устройства в целом;
формирование информации в линии (кабеле) в виде импульсов напряжения, что уменьшает скорость контроля и резко снижает помехозащищенность, особенно на протяженных комплексных линиях с распределенными параметрами. (Комплексные линии те, у которых модуль полного сопротивления значительно отличается от омического и требует согласования со стороны передатчика и приемника).

В основу изобретения поставлена задача создать идентификатор номера жилы кабеля, который позволит обеспечить достоверность контроля, увеличить быстродействие прибора и помехозащищенность измерений от ложных идентификаций, снизить энергопотребление устройства в целом.

Поставленная задача достигается тем, что в устройство для идентификации номера жил кабеля, содержащее на одном конце передатчик, состоящий из генератора и счетчика номера жилы, соединенных последовательно, вводятся формирователь конца частного цикла, мультиплексор номера жилы, ключ токовых посылок и адаптер входов, а на другом конце приемник, состоящий из щупа, и соединенных последовательно счетчика импульсов (счетчик посылок в цикле в предложенном устройстве), дешифратора и индикатора, вводятся датчик тока, усилитель воспроизведения токовых посылок и селектор цикла. Все устройство имеет один источник питания, выполняющий также функцию информационного канала.

Введение в устройство формирователя конца частного цикла совместно с мультиплексором и счетчиком номера жилы позволило сформировать режим частного поиска нужной жилы. Совместная работа ключа токовых посылок с адаптером входов в передатчике, а также датчика тока с усилителем воспроизведения токовых посылок и селектором цикла в приемнике позволила сформировать передаваемую по жиле кабеля информацию в виде импульсов тока (во всех аналогах и в прототипе информация передается в виде импульсов напряжения), что значительно повысило достоверность контроля и позволило передавать по контролируемой жиле от единственного в устройстве источника питания, расположенного в приемнике, питание на передатчик и получать по той же жиле информацию о номере жилы в виде токовых посылок от передатчика в приемник одновременно.

Предложенное устройство, представленное на чертеже, состоит из передатчика, содержащего генератор 1, ключ токовых посылок 2, счетчик номера жилы 3, мультиплексор номера жилы 4, формирователь конца частного цикла 5, адаптер входов и приемника, содержащего щуп 7, датчик тока 8, усилитель воспроизведения токовых посылок 9, селектор цикла 10, счетчик посылок в цикле 11, дешифратор 12, индикатор 13 и источник питания 14.

Первый выход генератора 1 соединен с первым входом счетчика номера жилы 3, а второй выход генератора 1 со входом ключа токовых посылок 2, выход счетчика номера жилы 3 соединен со входом мультиплексора номера жилы 4, выход которого соединен со входом формирователя конца частного цикла 5, первый выход формирователя конца частного цикла 5 соединен со вторым входом счетчика номера жилы 3, а ход ключа токовых посылок 2 соединен со входом адаптера входов 6, причем выходы адаптера входов 6 соединены со входами мультиплексора номера жилы 4.

Щуп 7 соединен со входом-выходом датчика тока 8, с датчиком тока 8 соединен источник питания 14, датчик тока 8 соединен с усилителем воспроизведения токовых посылок 9, первый вход усилителя воспроизведения токовых посылок 9 соединен с первым входом счетчика посылок в цикле 11, выход счетчика посылок в цикле 11 соединен с первым входом дешифратора 12, выход дешифратора 12 соединен со входом индикатора 13, а второй выход усилителя воспроизведения токовых посылок 9 соединен со входом селектора цикла 10, первый выход селектора цикла 10 соединен со вторым входом счетчика посылок в цикле 11, а второй выход селектора цикла 10 соединен со вторым входом дешифратора 12.

Устройство работает следующим образом.

На входы "XS₁. XS_n" адаптера входов 6 подключаются жилы одного конца проверяемого кабеля, которые посредством адаптера входов 6 косвенно и однозначно связаны со входом мультиплексора номера жилы 4. Вход "XS₀" адаптера входов 6 подключается к нулевой жиле кабеля. На другом конце кабеля подключают общий вывод "XP" приемника к известной нулевой жиле кабеля и касаются щупом 7 приемника к любой жиле проверяемого кабеля (XS₁.XS_n). По этой жиле через датчик тока 8 от источника питания 14 на передатчик подается напряжение питания, которое одновременно своим физическим активным уровнем посредством адаптера входов 6 фиксируется на одном из информационных входов мультиплексора номера жилы 4. После подачи питания на передатчик начинает свою работу генератор 1, формируя серию импульсов напряжения, которые поступают на счетный вход счетчика номера жилы 3. Счетчик номера жилы 3 преобразует последовательный код с генератора 1 в параллельный код опроса, выставляя его на входах управления мультиплексором номера жилы 4. При совпадении позиционного кода, формируемого активным физическим уровнем на одном из входов мультиплексора номера жилы 4 напряжением питания (см. выше) с параллельным двоичным, меняющимся в такт с импульсами генератора 1 кодом на управляющих входах мультиплексора номера жилы 4, последний выдает сигнал об их совпадении на формирователь конца частного цикла 5. Формирователь конца частного цикла 5 по этому сигналы блокирует генератор 1, формируя паузу между информативными посылками и обнуляет счетчик номера жилы 3, готовит его к повторению частного цикла, который по окончанию формирования паузы возобновляется.

С момента начала работы генератора 1 с его второго выхода серия импульсов напряжения преобразуется ключом токовых посылок 2 в импульсы тока, которые посредством адаптера входов 6 подаются в эту же жилу в виде импульсов тока и поступают посредством датчика тока 8 приемника на вход усилителя воспроизведения токовых посылок 9. Усилитель воспроизведения токовых посылок 9 преобразует импульсы тока обратно в импульсы напряжения и подает их на счетный вход счетчика посылок в цикле 11 и одновременно на вход селектора цикла 10. По окончанию подсчета импульсов в пачке счетчиком посылок в цикле 11 селектора цикла 10 формирует сигнал переписи содержимого счетчика посылок в цикле 11 в регистровый дешифратор 12, после чего обнуляет счетчик посылок в цикле 11 и приемник готов к приему следующей информативной пачки. По окончанию формирования паузы формирователь конца частного цикла готов к повторной работе.

Таким образом, в одном частном цикле в линию от передатчика к приемнику по жиле уходит "N" импульсов тока, точно соответствующее номеру "XS_n" идентифицируемой жилы.

При касании щупом 7 на конце кабеля какой-либо другой жилы по ней снова подается питание от приемника к передатчику и приемник от передатчика по этой же жиле получает пачку токовых посылок, количество токовых импульсов в которых строго соответствует номеру этой жилы.

Предложенное устройство для идентификации номера жил кабеля обладает следующими преимуществами перед прототипом:
увеличение скорости контроля за счет формирования частного цикла в раз,
где M число жил в кабеле; XS_n номер контролируемой в данный момент жилы
повышенная достоверность контроля за счет формирования информации в линию в виде импульсов тока;
пониженное энергопотребление за счет применения всего лишь одного источника питания (только в блоке приемника);
снижение затрат по труду, т.к. маркировка даже на очень протяженных линиях может производиться одним человеком.

По предложенному устройству изготовлена опытно-экспериментальная партия приборов с внедрением на разных предприятиях.

Использование: в технике связи, электро- и энергоснабжения и может быть преимущественно использовано для идентификации одноименных концов жил проводов, жгутов, пучков и кабелей. Сущность: предложенное устройство состоит из генератора, ключа токовых посылок, счетчика номера жилы, мультиплексора номера жилы, формирователя конца частного цикла, адаптера входов, щупа, датчика тока, усилителя воспроизведения токовых посылок, селектора цикла, счетчика посылок в цикле, дешифратора, индикатора и источника питания. Это позволяет увеличить скорость и достоверность контроля и снизить энергопотребление устройства. 1 ил.

Устройство для идентификации номера жил кабеля, имеющее на одном конце передатчик, содержащий генератор и счетчик номера жилы, соединенные последовательно, а на другом конце приемник, содержащий источник питания, щуп и соединенные последовательно счетчик посылок в цикле, дешифратор и индикатор, отличающееся тем, что в передатчик вводятся формирователь конца частного цикла, мультиплексор номера жилы, ключ токовых посылок и адаптер входов, а в приемник вводятся датчик тока, усилитель воспроизведения токовых посылок и селектор цикла, причем в передатчике выход счетчика номера жилы соединен с входом мультиплексора номера жилы, выход мультиплексора с входом формирователя конца частного цикла, первый выход которого соединен с вторым входом счетчика номера жилы, второй выход с входом генератора, причем второй выход генератора соединен с входом ключа токовых посылок, выход которого соединен с входом адаптера входов, причем выходы адаптера входов соединены с входами мультиплексора номера жилы, а в приемнике щуп соединен с входом-выходом датчика тока, причем источник питания приемника соединен с вторым входом датчика тока, выход которого соединен с входом усилителя воспроизведения токовых посылок, первый выход которого соединен с первым входом счетчика посылок в цикле, а второй выход с входом селектора цикла, первый выход которого соединен с вторым входом счетчика посылок в цикле, а второй выход с вторым входом дешифратора.