СПОСОБ ЛОКАЛИЗАЦИИ УЧАСТКА ОБРЫВА ЦЕПИ ДИСТАНЦИОННОГО ПИТАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1999 года по МПК H04B3/46 H04B3/44 

Изобретение относится к технике электрической связи, в частности к способам локализации участка обрыва цепи дистанционного питания и к устройствам для локализации участка обрыва цепи дистанционного питания, и может найти применение как в цифровых системах передачи, так и в аналоговых системах передачи.

Известен способ локализации участка обрыва цепи дистанционного питания, при котором производят поочередное формирование цепей шлейфа замыкания жил кабеля за необслуживаемыми промежуточными пунктами (НУП), начиная с первого по номеру, и определение номера НУП, следующего за поврежденным участком кабеля, по первому пропаданию тока контроля [1].

Недостаток известного способа локализации участка обрыва цепи дистанционного питания состоит в значительной сложности и длительности процесса локализации участка обрыва цепи дистанционного питания.

Известно также устройство для локализации участка обрыва цепи дистанционного питания, содержащее измеритель сигналов участка обрыва цепи дистанционного питания, через который источник тока контроля обрыва цепи дистанционного питания соединен с кабельной линией [1].

В этом устройстве локализация участка обрыва цепи дистанционного питания обеспечивается за счет формирования цепей шлейфа поочередно после каждого НУП и определения участка обрыва цепи дистанционного питания по первому пропаданию тока контроля цепи дистанционного питания.

Недостаток известного устройства для локализации участка обрыва цепи дистанционного питания состоит в том, что уменьшения длительности процесса локализации приводит к значительному усложнению его конструкции.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому способу локализации участка обрыва цепи дистанционного питания является способ локализации участка обрыва цепи дистанционного питания, заключающийся в том, что формируют ток контроля обрыва через необслуживаемый промежуточный пункт по цепи дистанционного питания в полярности, обратной току дистанционного питания, определяют порядковый номер необслуживаемого промежуточного пункта перед участком обрыва цепи дистанционного питания [2].

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому устройству для локализации участка обрыва цепи дистанционного питания является устройство для локализации участка обрыва цепи дистанционного питания, содержащее последовательно соединенные источник питания и измеритель тока контроля обрыва цепи дистанционного питания, а в каждом необслуживаемом промежуточном пункте последовательно соединенные элемент одностороннего пропускания тока контроля обрыва и задатчик значения тока контроля обрыва цепи дистанционного питания, включенные параллельно цепи дистанционного питания.

Недостаток подобного способа локализации участка обрыва цепи дистанционного питания и устройства для его осуществления состоит в значительной сложности процесса определения участка обрыва цепи дистанционного питания, а также в значительной погрешности результата определения участка обрыва цепи дистанционного питания.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого способа и устройства для его осуществления выражается в повышении точности результата локализации участка обрыва цепи дистанционного питания и в упрощении процесса локализации участка обрыва цепи дистанционного питания.

Для получения этого технического результата в способе локализации участка обрыва цепи дистанционного питания, включающем формирование тока контроля обрыва цепи дистанционного питания через необслуживаемые промежуточные пункты по цепи дистанционного питания в полярности, обратной току дистанционного питания, и определении порядкового номера необслуживаемого промежуточного пункта перед участком обрыва цепи дистанционного питания, производят измерение тока контроля обрыва цепи дистанционного питания, совпадающего по направлению с током дистанционного питания, в порядковый номер необслуживаемого промежуточного пункта перед участком обрыва цепи дистанционного питания определяют из выражения

где O_обр - ток контроля обрыва цепи дистанционного питания, обратный по направлению току дистанционного питания;
I_прям - ток контроля обрыва цепи дистанционного питания, имеющий направление тока дистанционного питания,
I_н.п.п - ток через один необслуживаемый промежуточный пункт при напряжении источника контроля в полярности, обратной полярности напряжения дистанционного питания.

Для получения этого технического результата в устройстве для локализации участка обрыва цепи дистанционного питания необслуживаемых промежуточных пунктов, содержащем последовательно соединенные источник питания и измеритель тока контроля обрыва цепи дистанционного питания, а в каждом необслуживаемом промежуточном пункте последовательно соединенные элемент одностороннего пропускания тока контроля обрыва цепи дистанционного питания и задатчик значения тока контроля обрыва цепи дистанционного питания, включенные параллельно цепи дистанционного питания, введен блок изменения полярности подключения цепи дистанционного питания в процессе определения участка обрыва, включенный между измерителем тока контроля обрыва цепи дистанционного питания и необслуживаемыми промежуточными пунктами, кроме того источник питания выполнен управляемым.

На чертеже изображен один из возможных вариантов устройства для локализации участка обрыва цепи дистанционного питания, характеризующий способ локализации участка обрыва цепи дистанционного питания согласно изобретению.

Устройство, изображенное на чертеже, содержит элементы 1 одностороннего пропускании тока контроля обрыва цепи дистанционного питания в необслуживаемых промежуточных пунктах, задатчики 2 значения тока контроля обрыва цепи дистанционного питания в необслуживаемых промежуточных пунктах, приемник 3 тока дистанционного питания, необслуживаемые промежуточные пункты 4, источник 5 тока цепи дистанционного питания и измеритель 6 тока контроля обрыва цепи дистанционного питания.

Необслуживаемые промежуточные пункты 4 являются необслуживаемыми усилительными пунктами в аналоговых системах передачи или необслуживаемыми регенерационными пунктами - в цифровых системах передачи.

Каждый задатчик 2 значения тока контроля обрыва цепи дистанционного питания в необслуживаемом пункте может быть выполнен в виде резистора. При этом резистор каждого необслуживаемого промежуточного пункта 4 имеет одно и то же номинальное значение сопротивления, так как в ином случае затруднялся бы взаимный обмен необслуживаемыми промежуточными пунктами при их установке в системе передачи.

Каждый элемент 1 одностороннего пропускания тока контроля обрыва цепи дистанционного питания может быть выполнен в виде одного или нескольких включенных последовательно диодов.

Устройство содержит также блок 7 изменения полярности подключения цепи дистанционного питания в процессе определения участка обрыва, соединенный через измеритель 6 тока контроля обрыва цепи дистанционного питания с источником 5 тока цепи дистанционного питания, и элемент 8 переключения режима работы. При этом источник 5 тока цепи дистанционного питания выполнен с входом переключения на режим стабилизации напряжения, подсоединенным к выходу элемента 8 переключения режима работы.

Блок 7 изменения полярности подключения цепи дистанционного питания в процессе определения участка обрыва выполнен в виде первого и второго переключателей 9 и 10. Первый неподвижный контакт первого переключателя 9 соединен с первым входом источником 5 питания через измеритель 6 тока контроля обрыва цепи дистанционного питания, а первый неподвижный контакт второго переключателя 10 соединен со вторым входом источника 5 питания непосредственно. При этом первый неподвижный контакт первого переключателя 9 подсоединен к второму неподвижному контакту второго переключателя 10, а первый неподвижный контакт второго переключателя 10 подсоединен к второму неподвижному контакту первого переключателя 9. Подвижные контакты первого и второго переключателей 9 и 10 соединены через провода кабеля на первом элементарном кабельном участке системы передачи с первым по порядку необслуживаемым промежуточным пунктом.

Каждый приемник 3 тока дистанционного питания может быть выполнен в виде усилителя, описанного в книге: Б.П. Смирнов и др. Система передачи К-3600. Оборудование линии передачи. М. , "Радио и связь", 1986, с. 150-152, рис. 6.4.

В качестве источника 5 питания может быть использован стабилизатор тока дистанционного питания, описанный в книге: Б.П. Смирнов и др. Система передачи К-3600. Оборудование линии передачи. М. , "Радио и связь", 1986, с. 106-107, рис. 4.6. Для этого в стабилизаторе тока дистанционного питания, изображенном на рис. 4.6., необходимо, например, разомкнуть цепь между отводом резистора Roc и входом усилителя УПТ, этот вход УПТ, играющий роль входа переключения на режим стабилизации напряжения, соединить с подвижным контактом переключателя, один неподвижный контакт которого соединить с отводом резистора Roc, а другой неподвижный контакт - с отводом дополнительного резистора обратной связи, который включают параллельно выходным шинам стабилизатора ДП. При этом в подобном случае переключатель играет роль элемента 8 переключения режима работы.

Локализация участка обрыва цепи дистанционного питания согласно предлагаемому способу происходит следующим образом.

Для определения места обрыва цепи дистанционного питания производят формирование тока контроля обрыва цепи дистанционного питания. При этом для получения тока контроля обрыва цепи дистанционного питания производят стабилизацию напряжения.

Формирование тока контроля обрыва цепи дистанционного питания осуществляют как в направлении, обратном направлению тока дистанционного питания, так и в направлении тока дистанционного питания. При этом производят измерение значений токов контроля обрыва цепи дистанционного питания обоих направлений.

Затем производят определение порядкового номера необслуживаемого промежуточного пункта перед участком обрыва цепи дистанционного питания. При этом определение порядкового номера необслуживаемого промежуточного пункта перед участком обрыва цепи дистанционного питания производят по математическому выражению

где I_обр - ток контроля обрыва цепи дистанционного питания, обратный по направлению току дистанционного питания;
I_прям - ток контроля обрыва цепи дистанционного питания, имеющий направление тока дистанционного питания,
I_н.п.п - ток через один необслуживаемый промежуточный пункт при напряжении источника контроля в полярности, обратной полярности напряжения дистанционного питания.

Локализация участка обрыва цепи дистанционного питания посредством устройства, изображенного на чертеже, происходит следующим образом.

Для определения места обрыва цепи дистанционного питания источник 5 питания, работающий при передаче сигналов в режиме стабилизации тока, переключают в режим стабилизации напряжения, за счет воздействия со стороны элемента 8 переключения режима работы.

После переключения источника 5 питания в режим стабилизации напряжения производят в любой последовательности формирование тока контроля обрыва цепи дистанционного питания, направление которого совпадает с направлением тока дистанционного питания, и тока контроля обрыва цепи дистанционного питания, направление которого противоположно направлению тока дистанционного питания. При этом изменение направления тока контроля обрыва цепи дистанционного питания производят за счет одновременного переключения первого и второго переключателей 9 и 10 блока 7 изменения полярности подключения цепи дистанционного питания в процессе определения участка обрыва, а величину тока контроля обрыва цепи дистанционного питания определяют посредством измерителя 6 тока контроля обрыва цепи дистанционного питания.

Для формирования тока контроля обрыва цепи дистанционного питания, совпадающего по направлению с током дистанционного питания, подвижные контакты первого и второго переключателей 9 и 10 устанавливают в состояние сопряжения с их первыми неподвижными контактами. При этом величина тока контроля обрыва цепи дистанционного питания в случае обрыва цепи дистанционного питания определяется только наличием всех паразитных утечек как на всем протяжении цепи дистанционного питания до участка обрыва, так и в месте обрыва. Через задатчики 2 значения тока контроля обрыва цепи дистанционного питания не происходит протекание токов, так как элементы 1 одностороннего пропускания тока контроля обрыва цепи дистанционного питания включены в обратном направлении. Таким образом, ток контроля обрыва цепи дистанционного питания, совпадающий по направлению с током дистанционного питания, представляет суммарный ток утечек.

Для формирования тока контроля обрыва цепи дистанционного питания, противоположного по направлению току дистанционного питания, подвижные контакты первого и второго переключателей 9 и 10 устанавливают в состояние сопряжения с их вторыми неподвижными контактами. Ток контроля обрыва цепи дистанционного питания, противоположный по направлению току дистанционного питания, протекает через провода кабеля элементарных кабельных участков до места обрыва цепи дистанционного питания и через задатчики 2 значения тока контроля обрыва цепи дистанционного питания, элементы 1 одностороннего пропускания тока контроля обрыва цепи дистанционного питания и приемники 3 тока дистанционного питания, всех необслуживаемых промежуточных пунктов 4, расположенных до места обрыва цепи дистанционного питания. Ток контроля обрыва цепи дистанционного питания, противоположный по направлению току дистанционного питания, определяется в основном токами через задатчики 2 значения тока контроля обрыва цепи дистанционного питания, так как их сопротивление в этом направлении выбирается много большим, чем сопротивления в этом направлении элементов 1 одностороннего пропускания тока контроля обрыва цепи дистанционного питания и приемников 3 тока дистанционного питания. Таким образом, ток через задатчики 2 значения тока контроля обрыва цепи дистанционного питания при формировании тока контроля обрыва цепи дистанционного питания, противоположном по направлению току дистанционного питания, определяется его сопротивлением, номинальное значение которого выбирается одинаковым для каждого необслуживаемого промежуточного пункта 4. При равенстве сопротивлений задатчиков 2 значения тока контроля обрыва цепи дистанционного питания через них отличаются только за счет падения напряжения на проводах кабеля элементарных кабельных участков 11 и на приемниках 3 тока дистанционного питания. Если сопротивление задатчиков 2 значения тока контроля обрыва цепи дистанционного питания имеют достаточно большие значения, то ток через них мало зависит от падения напряжения на проводах кабеля элементарных кабельных участков 11 и на приемниках 3 тока дистанционного питания. При этом в случае достаточно большого увеличения сопротивлений задатчиков 2 значения тока контроля обрыва цепи дистанционного питания начинают сказываться токи паразитной утечки между проводами кабеля элементарных кабельных участков 11. Ток контроля цепи дистанционного питания, обратный по направлению току дистанционного питания, по существу равен сумме токов через все задатчики 2 значения тока контроля обрыва цепи дистанционного питания в необслуживаемых промежуточных пунктах 4 до места обрыва цепи дистанционного питания и тока паразитных утечек между проводами кабеля элементарных кабельных участков 11 до места обрыва цепи дистанционного питания. При этом составляющая тока, определяемая сопротивлением паразитных утечек, в токе контроля обрыва цепи дистанционного питания, обратном по направлению току дистанционного питания, близка по величине току контроля обрыва цепи дистанционного питания, совпадающего по направлению с током дистанционного питания.

Участок обрыва цепи дистанционного питания определяют порядковым номером необслуживаемого промежуточного пункта 4, предшествующего элементарному кабельному участку 11, на котором произошел обрыв цепи дистанционного питания. Определение порядкового номера последнего необслуживаемого промежуточного пункта 4 перед участком обрыва цепи дистанционного питания производят из математического выражения, в котором порядковый номер последнего необслуживаемого пункта 4 перед участком обрыва цепи дистанционного питания приравнивается отношению разности токов контроля обрыва цепи дистанционного питания, один из которых совпадает с током дистанционного питания по направлению, а другой противоположен ему, к току через один из задатчиков значения тока дистанционного питания при формировании тока контроля обрыва цепи дистанционного питания, обратного по направлению току дистанционного питания (см. математическое выражение, приведенное выше).

Порядковый номер последнего необслуживаемого промежуточного пункта перед участком обрыва цепи дистанционного питания можно также определить по разности тока контроля обрыва цепи дистанционного питания, обратного по направлению току дистанционного питания, и тока контроля обрыва цепи дистанционного питания, совпадающего по направлению с током дистанционного питания. После определения разности токов контроля обрыва цепи дистанционного питания, имеющих противоположные направления, для искомого участка обрыва цепи дистанционного питания производят ее сравнение с табличными значениями этой разности для участков обрыва любых возможных элементарных кабельных участках 11. Эту таблицу строят по результату измерения и определения разности токов контроля обрыва цепи дистанционного питания, имеющих противоположные направления, для обрыва цепи дистанционного питания на каждом элементарном кабельном участке 11. Элементарный кабельный участок 11, на котором произошел обрыв цепи дистанционного питания, определяют по табличному значению разности токов контроля обрыва цепи дистанционного питания, самому близкому по величине к полученному в результате измерения и вычисления значения разности токов контроля обрыва цепи дистанционного питания.

Измерение токов контроля обрыва цепи дистанционного питания, совпадающего с током дистанционного питания по направлению и противоположного ему, а также значения тока контроля через необслуживаемый промежуточный пункт 4 производят посредством измерителя 6 тока контроля обрыва цепи дистанционного питания. После измерения этих токов производят их запоминание и последующую математическую обработку их значений. При этом измеритель 6 тока контроля обрыва цепи дистанционного питания может быть выполнен с блоками запоминания, вычитания и деления, обеспечивающими электронным путем обработку этих математических операций.

Источники информации
1. Милейковский С. Г. и др. Проводная связь. М., "Связь", 1971, с. 69, 80.

2. Смирнов Б.П. и др. Система передачи К-3600. Оборудование линии передачи. М., "Радио и связь", 1986, с. 133, 220 (прототип).

Изобретение относится к технике электросвязи и может найти применение в цифровых системах передачи. Технический результат выражается в повышении точности результата локализации участка обрыва цепи дистанционного питания и в упрощении процесса локализации. С целью достижения этого технического результата в способе локализации участка обрыва цепи дистанционного питания производят дополнительное измерение тока контроля обрыва цепи дистанционного питания, совпадающего по направлению с током дистанционного питания, а порядковый номер необслуживаемого промежуточного пункта перед участком обрыва цепи дистанционного питания определяют из выражения

где Iобр - ток контроля обрыва цепи дистанционного питания, обратный по направлению току дистанционного питания; Iпрям - ток контроля обрыва цепи дистанционного питания, имеющий направление тока дистанционного питания, Iн. п. п - ток через один необслуживаемый промежуточный пункт при напряжении источника контроля в полярности, обратной полярности напряжения дистанционного питания. 1 ил.

1. Способ локализации участка обрыва цепи дистанционного питания, заключающийся в том, что формируют ток контроля обрыва через необслуживаемые промежуточные пункты по цепи дистанционного питания в полярности, обратной току дистанционного питания, определяют порядковый номер необслуживаемого промежуточного пункта перед участком обрыва цепи дистанционного питания, отличающийся тем, что измеряют ток контроля обрыва цепи дистанционного питания, совпадающего по направлению с током дистанционного питания, а порядковый номер необслуживаемого промежуточного пункта перед участком обрыва цепи дистанционного питания определяют из выражения

где I_обр - ток контроля обрыва цепи дистанционного питания, обратный по направлению току дистанционного питания;
I_прям - ток контроля обрыва цепи дистанционного питания, имеющий направление тока дистанционного питания;
I_н.п.п - ток через один необслуживаемый промежуточный пункт при напряжении источника контроля в полярности, обратной полярности напряжения дистанционного питания. 2. Устройство для локализации участка обрыва цепи дистанционного питания необслуживаемых промежуточных пунктов, содержащее последовательно соединенные источник питания и измеритель тока контроля цепи дистанционного питания, а в каждом необслуживаемом промежуточным пункте последовательно соединенные элемент одностороннего пропускания тока контроля и задатчик значения тока контроля, включенные параллельно цепи дистанционного питания, отличающееся тем, что введен блок изменения полярности подключения цепи дистанционного питания в процессе определения участка обрыва, включенный между измерителем тока контроля цепи дистанционного питания и необслуживаемыми промежуточными пунктами, кроме того источник питания выполнен управляемым.