Устройство для определения места повреждения волоконно-оптического кабеля Советский патент 1991 года по МПК H04B3/46 H04B10/00 

к

Изобретение относится к электросвязи, может быть использовано при контроле систем передачи информации по иолоконно-оптическому кабелю или волоконному световоду с неизвестными волновыми сопротивлениями и является усовершенствованием по авт.св. К° 1234978.

Цель изобретения - повышение точ- ности определения расстояния до места повреждения за счет устранения неоднозначности места деформации.

На фиг, 1 представлена структурная электрическая схема устройства для определения места повреждения волоконно-оптического кабеля; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для определения места повреждения волоконно-оптического кабеля содержит задающий генератор 1, формирователь 2 зондирующего импульса, источник 3 оптического излучения, полупрозрачное зеркало 4, фотоприем- пик 5, двухразрядный двоичный счетчик 6, первый DRS-триггер 7, второй DRS- триггер 8, элемент ИЛИ 9, генератор 10 счетных импульсов, вспомогательный счетчик И, основной счетчик 12, ре- шающий блок 13, элемент И 14 и датчик 15 деформирующих сигналов, установленный на волоконно-оптическом кабеле 16

Устройство работает следующим образом,

С приходом каждого управляющего импульса от задающего генератора 1 на вход формирователя 2 на его выходе формируется электрический импульс, который поступает на источник 3 опти- ческого излучения. Источник 3 преобразует электрический импульс в оптический. Полупрозрачное зеркало 4 позволяет ввести в исследуемый волоконно-оптический кабель 16 зондирующий оптический импульс. При этом часть его мощности, отраженная от входного торца волоконно-оптического кабеля 16 при помощи этого же полупрозрачного зеркала 4, попадает на фотоприемник З Через некоторое время сюда поступает импульс, отраженный от места деформации волоконно-оптического кабеля 16 датчиком 15, а затем импульс, отраженный от места повреждения. Эти сигналы преобразуются фотоприемником 5, в электрические и подаются на вход двухразрядного двоичного счетчика 6 (Ьиг.2а). В исходном состоянии на выходах двухразрядного двоичного счетчика 6 комбинация 00 Г рис.26,в), с приходом усиленного фотоприемником 5 импульса, отраженного от входного торца волоконно-оптического кабеля 16 (фиг.2а), двухразрядный двоичный счетчик 6 переходит в состояние 01 (сЬиг.2б,в. Отраженный от места деформации импульс (фиг.2а) перебрасывают двоичный двухразрядный счетчик 6 в состояние 10 (фиг„2б,в). С появлением импульса, отраженного от места повреждения волоконно-оптического кабеля 16 (фиг.2а) на выходах двухразрядного двоичного счетчика 6 возникает комбинация 11 (фиг.2б,в), которая, поступая на вход элемента И 14, формирует на его выходе сигнал (фиг.2г), сбрасывающий двухразрядный двоичный счетчик 6 и устанавливает на выходе второго DRS-триггера 8 сигнал логичей- кого нуля.

Таким образом, на выходе младшего разряда двухразрядного двоичного счетчика 6 формируется образцовый временной интервал (фиг.2б), равный времени прохождения оптического зондирующего импульса от входного торца волоконно-оптического кабеля 16 до места деформации и обратно. При этом, так как зондирование периодически повторяется с частотой задающего генератора 1, то с такой же частотой на выходе младшего разряда двухразрядного двоичного счетчика 6 появляется и образцовый временный интервал (фиг,За). Аналогичным образом на выходе старшего разряда двухразрядного двоичного счетчика б возникает временной интервал t , начинающийся от датчика деформирующих сигналов 15 и до места повреждения волоконно-оптического кабеля 16 Фиг.2в),который также периодически повторяется во времени (фиг.Зб). Для получения интервала измерения от полупрозрачного зеркала до места повреждения (сЬиг.2д) необходимо сложить образцовый временной интервал (фиг,2б) с временным Интервалом t, начинающимся от датчика деформирующих сигналов 15 и до места повреждения волоконно-оптического кабеля 16 (), для этого сложени и используется дополнительно введенный элемент ИЛИ 9.

Процесс измерения образцового t и временного интервала ty и осуществ- ляется в течение нескольких периодов

516194:

их повторения, Цикл измерения начинается с отсчета вспомогательным и основным счетчиками 11 и 12 образцового временного интервала t . Для чего сигнал периодически повторяющегося образцового временного интервала tfl с выхода младшего разряда двухразрчдного двоичного счетчика 6 (Фиг.За) одновременно подается на D-вход первого JQ ВЯЗ-триггера 7 и через элемент ИЛИ 9 на D-вход второго DRS-триггера 8 ЛЬиг.Зв). Так как частота генератора 10 счетных импульсов отличается от частоты повторения образцовых времен- 15 ных интервалов t0 на небольшую величину, то заполнение начинается, когда передний фронт импульса счетной последовательности (фиг.Зг), совпадает (ty) с передним фронтом образцового перемен-20 ного интервала t0 (фиг.За), и заканчивается, когда передний фронт импульса счетной последовательности совпадает (t) с задним фронтом образцового временного интервала t 25 (фиг.Зд), В течение промежутка времени во вспомогательный и основной счетчики И и 12 соответственно поступают импульсы с выходов DRS-триг- геров 7 и 8, причем их количество ой- 30 ределяется длиной образцового временного .интервала tfl, Пусть длительность образцового интервала равна времени tfl , а период его повторения Q меньше периода Q+C следования импульсов с генератора 10 на величину Ј. Как видно из фиг.За,б,в,г, справедливо следующее соотношение:

tK-tu mQ+te m(0+$),

где m - целое число,40

откуда легко получить , т.е. во вспомогательный и основной счетчики 11 и 12 в течение времени ,. поступает количество импульсов, равное длине образцового интервала tc, 45 измеренное с дискретностью С.

В момент времени tк (фиг,3д) заканчивается отсчет образцового временного интервала t вспомогательным счетчиком 11, а основной счетчик 12 50 продолжает отсчитывать временной интервал начинающийся от датчика 15 деформирующих сигналов и до места повреждения волоконно-оптического

76

кабеля 16 (йиг.Зе).Очередной счетный импульс совпадает с временным интервлом tu на D-входе второго DRS-триггера 8, так как конец образцового С. и начало временного интервала t формируется одновременно (t.,фиг.26, в,г)в В течение всего времени измерения, пока счетные импульсы, сдвигаясь относительно временного интервала ty5 не выйдут за его пределы, импульсы совпадения с выхода второго DRS-триггера 8 продолжают поступать в счетчик 12. Этот процесс аналогиче описанному процессу заполнения счетчика 11. Если длительность измеряемо временного интервала равна +t, а величина сдвига счетного импульса за период относительно этого интервала равна Ј , как принято ранее, то количество импульсов, поступающих в основной счетчик 12 за время измерения, равно

to + t-Ц

т

т м -f -

Решающий блок 15 осуществляет деление числа М, зарегистрированного в течение цикла измерения основным счетчиком 12, на число т, записанное во вспомогательном счетчике 11. В результате длина измеряемого временного интервала выражается в единицах длины образцового интервала:

К Т «О Т tft+tu

и- ш

I

Формула изобретения

Устройство для определения места повреждения волоконно-оптического кабеля по авт. св. № 1234978, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения расстояния до места повреждения за счет устранения неоднозначности места деформации, выход младшего разреза двухразрядного двоичного счетчика подключен к D-входу и R-выходу второго DRS-триггера через введенные соответственно элемент ИЛИ и элемент И, вто-г рые -входы которых соединены с выходом старшего разряда двухразрядного двоичного счетчика, вход сброса .которого соединен с выходом элемента И.

Фиг. 2

Изобретение относится к электросвязи и обеспечивает повышение точности определения расстояния до места повреждения путем устранения неоднозначности места деформации. Устройство содержит задающий генератор 1, формирователь 2, источник 3 оптического излучения, полупрозрачное зеркало 4, фотоприемник 5, двухразрядный двоичный счетчик 6, DRS-триггеры 7 и 8, элемент ИЛИ 9, генератор 10 счетных импульсов, счетчики 11 и 12, решающий блок 13, элемент И 14, датчик 15 деформирующих сигналов, установленный на волоконно-оптическом кабеле 16. Поставленная цель достигается благодаря применению элемента ИЛИ 9, осуществляющего сложение интервала измерения от полупрозрачного зеркала 4 до места повреждения образцового временного интервала и временного интервала отдатчика 15 до места повреждения волоконно-оптического кабеля 16. 3 ил. J6 S (Л С& 5 Јъ

а

Редактор Н. Яцола

Фиг.Ъ

Составитель В. Смирнова Техред М.Дидык

Заказ 55

Тираж

ВЛИЯЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ПЗОЗЬ, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Проиэводственно--чя,ц,ич- 1ьекий комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Корректор То Малец

Подписное