УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ТЕЛЕФОННЫХ КАБЕЛЕЙ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ИХ ОБРЫВА

Полезная модель относится к устройствам для контроля целостности соединительных кабелей проводной электросвязи и может использоваться с целью обнаружения в кратчайшие сроки мест обрыва телефонного кабеля любой протяженности. Устройство предназначено для контроля состояния телефонных кабелей и точного измерения расстояния до места повреждения магистрального и распределительного телефонных кабелей, в которых жилы витые и парные, и электрическая емкость в них распределена равномерно.
Известно устройство для измерения расстояния до места обрыва кабеля за счет непосредственного измерения времени разряда электрической емкости кабеля (Патент РФ №1224753, G01R 31/08, 1986 г.). Устройство предусматривает подключение к поврежденной жиле кабеля к общей шине и предназначено для поиска места частичного повреждения кабельных линий.
Недостатком известного устройства является то, что в случае полного повреждения кабеля и отсутствия исправной жилы оно непригодно для использования и неработоспособно. При этом устройство не может эксплуатироваться в автоматическом режиме без участия человека, которому требует выезда специалиста на место аварии, подсоединения приборов и проведения необходимых замеров.
Прототипом заявляемого служит устройство для измерения расстояния до места обрыва магистрального телефонного кабеля при полном его повреждении за счет осуществления контроля состояния контрольной пары проводов и замера остаточной электрической емкости уцелевшего участка кабеля (Полезная модель РФ №57912, G01R 31/08, 2006 г.).
Недостатком известного устройства является невозможность осуществления автоматизированного контроля распределительных телефонных кабелей, выходящих из распределительных шкафов (РШ) и
соединенных с абонентскими точками АТС. Распределительные шкафы расположены на открытом пространстве, что не позволяет устанавливать в них дорогостоящие объектовые устройства для контроля состояния распределительных кабелей и передачи информации в диспетчерский центр, т.е. осуществлять автоматизированный контроль распределительных телефонных кабелей в режиме реального времени.
Техническая задача заключается в расширении функциональных возможностей устройства за счет осуществления дополнительного автоматизированного контроля состояния распределительных телефонных кабелей, а также определения мест обрыва магистрального кабеля и распределительных телефонных кабелей любой протяженности в режиме реального времени.
Сущность полезной модели заключается в том, что в устройстве включающем измерительный блок, размещенный на автоматической телефонной станции, блок управления, выполненный в виде микроконтроллера, подключенного к ЭВМ диспетчерского центра, и контрольную пару проводов магистрального кабеля, согласно формуле полезной модели, контрольная пара проводов магистрального кабеля соединена с выделенными парами множества распределительных телефонных кабелей через коммутатор, выполненный с возможностью поочередного подключения каждой выделенной пары к контрольной паре проводов магистрального кабеля, а на каждой выделенной паре распределительных телефонных кабелей и на конце контрольной пары проводов магистрального кабеля размещены резисторы с заданным сопротивлением, при этом микроконтроллер выполнен с возможностью циклического измерения электрических параметров магистрального кабеля и множества распределительных телефонных кабелей и передачи значений указанных параметров в ЭВМ диспетчерского центра, а также с возможностью определения состояния магистрального и распределительных телефонных кабелей и вычисления расстояний до места их обрыва. На фигуре приведена схема заявляемого устройства. Устройство включает измерительный блок 1, размещенный на автоматической телефонной станции (АТС) 2, соединенный с ЭВМ 3 диспетчерского центра (не показан). Измерительный блок 1 содержит узел
измерения электрической емкости 4 и блок управления 5, который выполнен в виде микроконтроллера, подключенного к ЭВМ 3 диспетчерского центра. Блок управления 5 связан с парой проводов 6,7, выбранной в качестве контрольной из множества парных витых жил многожильного магистрального кабеля (не показан). Контрольная пара проводов 6,7 подключена на исходящем участке кабеля, т.е. со стороны АТС 2 к узлу измерения электрической емкости 4. Контрольная пара 6,7 проводов магистрального кабеля связана с выделенными парами проводов 8,9,10...N множества распределительных кабелей (например, 16). На каждой выделенной паре размещен резистор 11,12,13...n с заданным сопротивлением. Коммутатор 14 содержит переключатели 15,16,17...m, позволяющие осуществлять поочередное подключение каждой выделенной пары 8,9,10...N к контрольной паре 6,7 проводов магистрального кабеля.
M
Микроконтроллер 5 выполнен с возможностью циклического измерения электрических параметров магистрального кабеля и множества N распределительных телефонных кабелей (не показаны) и передачи значений указанных параметров в ЭВМ 3 диспетчерского центра. Микроконтроллер 5 также выполнен с возможностью определения состояния магистрального и множества распределительных телефонных кабелей и вычисления расстояния до мест их обрыва. Исходящие концы распределительных кабелей размещены в распределительном шкафу (РШ) 18, а входящие концы - на другом конце линии абонентских точек АТС 2. Резистор 19 размещен в РШ 18 на концах контрольной пары 6,7 и служит для определения длины магистрального участка L.
M
Перед началом работы в память ЭВМ 3 введены значение полной длины контрольной пары магистрального кабеля L в метрах, а также значения полных длин выделенных пар всех распределительных кабелей 8,9,10...N.
Устройство работает следующим образом.
Измерительный блок 1 осуществляет (N+1) измерений величин электрической емкости С и сопротивления R электрических цепей.
1
p
Первое измерение проводят при отключенных переключателях 15,16,17...m. Если измеренное значение сопротивления R электрической цепи соответствует значению сопротивления R резистора 19, то участок
M
м
контрольной пары магистрального кабеля длиной L не поврежден. Измеренное значение электрической емкости цельной контрольной пары магистрального кабеля С передается в микроконтроллер 5 и запоминается ЭВМ 3.
2
изм 1
1
Второе измерение осуществляется при включенном переключателе 15. Если замеренное сопротивление R соответствует величине сопротивления параллельно включенных резисторов 19 и 11, то выделенная пара проводов 8 распределительного кабеля цела. Замеренное значение электрической емкости С является суммой полной электрической емкости контрольной пары 6,7 магистрального кабеля См и электрической емкости выделенной пары 8 распределительного кабеля C:
изм 1
м
1
С=С+C
изм 1
Значение С также передается микроконтроллеру 5 и запоминается ЭВМ 3.
3
3
изм 2
м
2
Следующий цикл работы устройства следующий. Переключатель 15 отключают и включают переключатель 16, затем измеряют величину сопротивления R в цепи. Если величина R соответствует величине сопротивления параллельно включенных резисторов 19 и 12, то выделенная пара распределительного кабеля 9 является целой. В этом случае электрическая емкость С=С+C, величина которой запоминается в ЭВМ 3.
изм N+1
В том же порядке осуществляется контроль состояния остальных выделенных пар распределительных кабелей 10...N, получают N+1 значений электрической емкости С.
ост м
ост м
В том случае, если при первоначальном замере параметров величина измеренного сопротивления цепи превышает значение сопротивления резистора 19, это означает, что контрольная пара 6,7 магистрального кабеля оборвана. Замеренное значение остаточной электрической емкости С пересчитывается ЭВМ 3 в остаточную длину L контрольной пары по формуле:
ОСТ М
M
ост м
м
L=L×С/С
Если при измерении параметров выделенных пар распределительных кабелей 8,9,10...N обнаружено значительное превышение величины сопротивления в цепи над величиной сопротивления
ост N
м
ост р
параллельно включенных резисторов 19 и, например, 11, то это означает, что оборвана выделенная пара проводов распределительного кабеля 8. Измеренное значение С равняется сумме величин электрической емкости контрольной пары магистрального кабеля С и остаточной электрической емкости С собственно выделенной пары 8 распределительного кабеля.
ост р
ост р
ост N
м
ост р
ост м
м
Величину С вычисляют по формуле С=С - С, затем производят вычисление остаточной длины выделенной пары 8 распределительного кабеля L=L - L, указывающей на место обрыва данного кабеля.
Указанные измерения осуществляется измерительным блоком 1, передаются на микроконтроллер 5 и ЭВМ 3 диспетчерского центра в непрерывном циклическом режиме, что позволяет отслеживать сезонные изменения параметров контролируемых кабелей.