Устройство для определения участка повреждения подводного кабеля Советский патент 1986 года по МПК G01R31/08 

оконечную станцию 13. Двухполюсный подводный усилитель 3, содержащий низкочастотные части 7 .и 8 фильтра питания, резистор 9, усилительный элемент 10, генераторы 11 и 12 синусоидальных колебаний, высоковольтные части 16 и 17 фильтров :питания.

I

i Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при определении учаот- ка повреждения подводного кабеля линий связи.

Цель изобретения - уменьшение времени определения участка повреждения и повьппение надежности функционирования устройства за счет возможности фиксации на двух береговых станциях номеров подводных усилителей, от которых сигналы контроля дошли до береговых станций сразу после повреждения, а также за счет ис- пользования двухполюсных усилителей с двугу генераторами контрольных синусоидальных колебаний, имеющими-раз иые частоты для каждого подводного усилителя и каждого направления передачи.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - момент повреждения между подводными усилителями (ПУ); на фиг. 3 - времен ные диаграммы согласования работы переключателя с блоками приемника контрольных колебаний,

Устройство содержит береговые станции 1 и 2, двухполюсный подвод- ный усилитель 3 (ПУ)(к - штук) 1, подводный кабель 4, блок 5 дистанционного питания (ДП) , низкочасггот- ную (НЧ) часть 6 фильтра питания (ФП) береговой станции, НЧ-части 7 и 8 питания ФП в ПУ, резистор 9, усилительный элемент 10, генераторы II и 12 синусоидальньк колебаний, оконечную станцию 13, направляющий фильтр (НФ) 14 нижних частот, высокочастотную (ВЧ) часть 15 фильтра питания, ВЧ-часть 16 и 17 ФП в ПУ, направляющие фильтры (НФ) 18 и 19 нижних часнаправляющие фильтры 18, 19 и 20,21 нижних и верхних частот соответственно . Устройство обеспечивает возможность фиксации на двух. БС номеров подводных усилителей, от которых сигналы контроля доходят до БС сразу после повреждения. 1 табл., 3 ил.

тот в ПУ, НФ 20 и 21 верхних частот в ПУ, НФ 22 верхних частот береговой станции, приемник 23 контрольных колебаний (частот), избирательные усилители 24.1-24.k, амплитудные детекторы 25.1-25.k, триггеры 26.1-26.k, . индикаторы 27.1-27.k, счетчики 28 и 29 времени, датчик 30 времени, переключатель 31, источник 32 звука, элемент ИЛИ 33, элемент НЕ 34, элемент 35 задержки времени.

Две береговые станции, содержащие два приемника 23 контрольных колебаний, соединены между собой кабелем 4 через k ПУ 3. Причем каждый из приемников 23 контрольных колебаний содержит k избирательных усилителей , 24.1-24.k, выход i избирательного усилителя 24.1 соединен последовательно через i-й амплитудный детектор 25.1 D-входом соответствукнцего 1-го DV-триггера 26.i, выход которого соединен с входом 1-го индикатора 27 . i и 1-м входом элемента ИЛИ 33, выход элемента ИЛИ 33 соединен с входом источника 32 звука, первым входом переключателя 31, входом элемента НЕ 34 и через элемент 35 за- . держки времени с V-входами k DV- триггеров 26.1-26.k, первый и второй вькоды переключателя 31 соединены с входами первого 28 и второго 29 счетчиков времени, выход датчика 30 времени соединен с вторым входом переключателя 31.

Устройство обеспечивает определение участка повреждения подводного кабеля на по):рводно-кабельной линии, связи (ПКЛС). Питание ПУ обеспечивается по цепи ДП от блока 5 ДП на береговой станции 1 через ФП 6 по цeнтpaльнo fy проводнику коаксиального кабеля 4 через элементы ПУ 3 ФП 7, резистор 9, ФП 8 по центральному проводнику коаксиального кабеля 4 и так далее до блока ДП на береговой станции 2, аналогичного блоку ДП станции 1 (но противоположной полярности).

В ПУ 3 падение напряжения на резисторе 9 является источником питания усилительного элемента 10 и генераторов 11 и 12 синусоидальных колебаний (подается по проводам, не показанным на фиг.1).

Сигналы связи, передаваемые по ПКПС с береговой станции 1 на береговую станцию 2, проходят с оконеч- ной станции 13 в диапазоне нижних частот системы через направляющий НФ 14, ФП 15, далее по коаксиальному кабелю 4 на ПУ 3 (первый), в котором проходят ФП 16, ПФ 18, усили- тельный элемент 1OV НФ 19, ФП 17, далее через коаксиальный кабель 4 к ПУ 3 (второй), через коаксиальный кабель 4 к ПУ 3 (третий) и т.д. После ПУ 3 (k-й) сигналы связи про±о- дят через коаксиальный кабель 4 на оконечную станцию, входящую в состав береговой станции 2 (аналогично станции 1). Аналогично сигналы связи проходят в направлении от бе- реговой станции 2 к береговой станции 1, но в диапазоне верхних частот В ПУ 3 они проходят через ФП 17, НФ 20, усилительный элемент 10, НФ 21 ФП 16, а на береговой станции 1 через ФП 15 и НФ 22 поступают на приемное оборудование оконечной станции 1 3.

В каждом ПУ 3 устанавливаются генераторы 11 синусоидальных колеба- НИИ (дпя передачи в диапазоне нижних частот) и 12 (для передачи в диапазоне верхних частот). Конкретные частоты генераторов в каждом ПУ разные: f, f,...-fj и f , fj ,... fg , где индексы Н и В означают диапазон частот (нижних и верхних соответственно, а индексы 1,2k номера ПУ 3 на магистрали). Эти частоты усиливаются усилительными эле- ментами всех ПУ магистрали и поступают на береговые станции 1 и 2. Для приема постоянно поступающих контролных частот на береговых станциях 1

и 2 размещены приемники 23 контроль- 55 мой), то на береговых станциях I

ных колебаний (на фиг. 1 показан только приемник на станции 1, на станции 2 имеется аналогичный приемник)

2 индикаторы зафиксируют на табло поступление сигналов от следуюпцпс ПУ 3 (см.таблицу).

s

О

5 0 5 о

о 5

0 5

I с избирательными усилителями 24.1-24.k на станции 1, настроенными на частоты генераторов 12 в ПУ 3 и аналогичными избирательными усилителями на станции 2, настроенными на частоты генераторов 11 в ПУ 3.

Устройство работает следующим образом.

При нормальной работе ПКЛС на входы элемента ИЛИ 33 со стороны DV- триггеров 26,1-26.k постоянно подаются напряжения постоянного тока, индикаторы 27.1-27.k фиксируют наличие контрольных сигналов от всех кПУ 3 на ПКЛС.

При пропадании хотя бы одного из напряжений элемент ИЛИ 33 срабатывает, подает сигнал в элемент НЕ 34, который с некоторой задержкой в элементе 35 задержки поступает на параллельно соединенные V-входы DV-триггеров 26.1-26.k,блокируя их положе- ние на момент прекращения одного или нескольких контрольньЕХ сигналов с ПУ-3 ПКЛС. Назначение элемента 35 задержки - предупредить блокирование DV-триггеров раньше, чем придет самый медленньш (наиболее низкочастотный) контрольный сигнал. Кроме того, сигнал с выхода элемента ИЛИ 33 поступает на управляемый источник 32 звука, который извещает оператора о повреждении на линии. Этот же сигнал поступает на переключатель 31,который останавливает счетчик 28 времени и запускает счетчик 29 времени, одновременно переключая датчик 30 времени со счетчика 28 на счетчик 29, который отсчитьшает время от начала повреждения ПКЛС (фиг.З).

На временной диаграмме обозначены: О - момент обрыва кабеля (ПКЛС); t - момент времени, когда сигнал обрьша дошел до береговой станции 1; t - момент времени, когда сработали элементы 33 и 34 схемы; t - сигнал блокировки поступил на V-вход нужного DV-триггера; t - блскирог- ка DV-триггера и tg - время сохранения тока дистанциониого питания в ПУ.

Если, например, на ПКЛС с десятью ПУ 3 (фиг.2) произопшо повреждение между ПУ 3 (седьмой) и ПУ 3 (вось2 индикаторы зафиксируют на табло поступление сигналов от следуюпцпс ПУ 3 (см.таблицу).

Да Да Да

Нет

Нет Нет

Вследствие конечного времони распространения сигнала по длинной кабельной линии и зависимости этого времени от частоты сигнала прекращения ДП сигнал постоянного тока распространяется по линии медленнее, чем прекращение синусоидального сигнала высокой частоты. Поэтому в момент повреждения кабеля все подводные усилители некоторое время еще усиливают и ВЧ-сигналы от ПУ 3 (первый - седьмой) доходят до береговой станции 1 и не доходят от Г1У 3 (восьмой - десятый), находящихся за повреждением. Аналогично до береговой станции 2 доходят сигналы от ПУ 3 (восьмой - десятый) и не доходят от ПУ 3 Спервый - седьмой). Табло индикаторов 27 станций 1 и 2 показаны в момент повреждения.

Расчеты показывают, что на 60-ка- нальной ПКЛС максимальной длины (800 км) сигнал об обрыве кабеля посередине усилительного участка в центре такой ПКЛС (400 км от берега) достигает оконечной станции примерно через 2 мс, тогда как сигнал прекращения тока от середины этого усилительного участка до его кон:ца (16,5 км) - лишь через 250 мс.

Таким образом, задолго до прекращения тока ДП на полуучастке магистрали (16,5 км) и,тем более, задолго до прекращения тока дистанционного питания на полумагистрали (400 км) индикаторы на табло фиксируют сигналы от Генераторов в ПУ, дошедшие до береговых станций, и на обеих станциях известен номер поврежденного участка. По сравнению с базовым объектом, где только на включение ДП нужно потратить несколько часов в зависимости от квалификации личного состава 2 или 3 часа и примерно

Да Да Да Да Нет Нет Нет

Нет

Нет Нет Нет Да Да

Да

0,5-1 час на определение номеров ПУ, от которых сигналы не доходят до береговой станции. Итого выигрыш во времени составляет 2,5-4 ч, а само время определения участка повреждения на несколько порядков меньше..

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет значительно сократить время определения номера участка повреждения подводного кабеля, а также повысить надеж- ность функционирования устройства.

Формула изобретения

Устройство для определения участка повреждения подводного кабеля, содержащее к подводных усилителей, два приемника контрольньпс колебаний,- каждый из которых содержит К избирательных усилителей, входы которых объединены и соединены с входом приемника контрольных колебаний, подключенным к групповым приемным трак- там,о тличающееся тем, что, с целью уменьшения времени определения участка повреждения и по- вьщгения надежности функционирования устройства, в состав приемника контрольных колебаний введены k амплитудных детекторов, kDV-триггеров, К индикаторов, два счетчика времени, датчик времени, переключатель, источник звука, элементы ИЛИ, НЕ и задержки времени, причем выход k -го избирательного усилителя соединен последовательно через k -и амплитудный детектор сD-входом соответствующего k -го 5V-триггера, выход которого соединен с входом k -го индикатора и k -м входом элемента ИЛИ, вы- ход элемента ИЛИ соединен с входом источника звука, первым входом переключателя, входом элемента НЕ, выход которого через элемент задержки

71255966

соединен с V-входамн kUV - ни

с в каж пол

триггеров, первый и второй выходы переключателя соединены с входами, первого и второго счетчиков времет- HI ю и us us т Mi

И4 л 4 4 4 4 , 4 j J J 7 J J 7

JItg

H-H-f -H-m-I-l-l-j

Tbffin tfftfwamoflof станцииf

Ю го JO 0 50 60 70 80 90 Ш

(J3UZ.3

Редактор Н.Данкулич

Заказ 4818/45Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по.делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

8

ни

, выход датчика времени соединен с вторым входом переключателя а каждый из k подводных усилителей выполнен двухполюсным.

Mt 4

JfV

A

y ecffiof flofyeM fn

(Out.t

|i.H- - -i-i-i i g

Mfeo evnamttml

ftC

Co ставитель E.Кущ. Техред М.Ходакия

Корректор А,Обручар.

Изобретение относится к изме- рительной технике. Цель изобретения - уменьшение времени определения участка повреждения и повышение надежности функционирования устройства. Устройство содержит береговые станции (БС) 1 и 2, включающее приемник 23 контрольных колебаний, cod- тоящий из счетчиков 28, 29 времени избирательных усилителей 24.1-24.k, амплитудных детекторов 25.1-25.k, триггеров 26.1-26.k, индикаторов 27.1-27.k, датчика 30 времени , перек лючатёля 3 источника 32 звука,элемента 33 ИЛИ, элемента 34 НЕ и эле- мента 35 задержки времени. Кроме того, БС включает блок 5 дкстанционно- го питания, низко- и высокочастотную части 6 и 15 фильтра питания, направляклще льтры 14 и 22 нижних и верхних частот соответственно, (Л