Устройство для определения участка повреждения подводного кабеля

 

Изобретение относится к измерительной 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 элемента 35 задержки времени. Кроме того , БС включает блок 5 дкстанционного питания, низкои высокочастотную части 6 и 15 фильтра питания, направляклще льтры 14 и 22 нижних и верхних частот соответственно, (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) Oi) цц 4 G 01 R 31/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!) 3727407/24-21 (22) 13,04.84

;(46) 07.09.86.Бюл. 1 33 (72) Б.Ф.Ваньков, В.А.Замешаев и Я.А.Собенин (53) 621.317.333 (088.8) (56) !.Подводные кабельные магистрали связи. — И.: Связь, 1971,ñ.150.

2. Авторское свидетельство СССР . У 124490, кл. Н 04 В 3/46 1958, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

УЧАСТКА ПОВРЕЖДЕНИЯ ПОДВОДНОГО КАБЕЛЯ .(57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения — уменьшение времени определения участка повреждения и повышение надежности функционирования устройства. Устройство содержит береговые станции (БС) I и 2, включающее приемник 23 контрольных колебаний, состоящий из счетчиков 28, 29 времени, избирательных усилителей 24.1-24.k., амплитудных детекторов 25,1-25.k, триггеров 26.1-26Л, индикаторов

27,1-27.k, датчика 30 времени; переключателя 31, источника 32 звука,элемента 33 ИЛИ, элемента 34 НЕ и элемента 35 задержки времени. Кроме того, БС включает блок 5 дистанционного питания, низко- и высокочастотную части 6 и 15 фильтра питания, направляющие фильтры 14 и 22 нижних и верхних частот соответственно, 1255966 оконечную станцию 13. Двухполюсный направляющие фильтры 18, 19 и 20,21 подводный усилитель 3, содержащий нижних и верхних частот соответст-. низкочастотные части 7 .и 8 фильтра венно. Устройство обеспечивает возпитания, резистор 9, усилительный можность фиксации на двух. БС номеров элемент 10, генераторы 11 и 12 сину- подводных усилителей, от которых сигсоидальных колебаний, высоковольт- налы контроля доходят до БС сразу ные части 16 и 17 фильтров питания, после повреждения. 1 табл., 3 ил.

:, Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при определении участка повреждения подводного кабеля линий связи. 5

Цель изобретения — уменьшение времени определения участка повреждения и повышение 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 использования двухполюсных усилителей

15 с двуМя генераторами контрольных синусоидальных колебаний, имеющими.разные частоты для каждого подводного усилителя и каждого налравления пере20 дачи.

Ъ

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2— момент повреждения между подводными усилителями (ПУ); на фиг. 3 — времен- 25 ные диаграммы согласования работы переключателя с блоками приемника .контрольных колебаний.

Устройство содержит береговые станции 1 и 2 двухполюсный подвод-. 3О ный усилитель 3 (ПУ)(к — штук) (1), подводный кабель 4, блок 5 дистанционного питания (ДП), низкочастотную (НЧ) часть 6 фильтра пита,ния (ФП) береговой станции, НЧ-части 7 и 8 питания ФП в

ПУ, резистор 9, усилительный элемент 10, генераторы 11 и 12 синусоидальных колебаний, оконечную станцию 13, направляющий фильтр 4О (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 частот 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 Л, 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.i соединен последовательно через i-й амплитудный детектор 25.i D-входом соответствующего

i-ro D U-триггера 26.i выход которого соединен с входом i-го индикатора 27.i u i-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-axopa k D Vтриггеров 26.1-26.k первый и второй выходы 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)сводно-кабельной линии. связи (ПКЛС). Питание ПУ обеспечивается по цепи ДП от блока 5 ДП на береговой станции 1 через ФП 6 по центральному проводнику коаксиального кабеля 4 через элементы ПУ 3—

3 12559

ФП 7„ резистор 9, ФП 8 по централь- " ному 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 10 колебаний (подается по проводам, не показаннъiм на фиг.l), Сигналы связи, передаваемые по

ПКЛС с береговой станции 1 на береговую станцию 2, проходят с оконеч- 15 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, НФ 18, усили- 20 тельный элемент 10 1 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 проходят через коаксиальный кабель 4 на оконечную станцию, входящую в сос. тав береговой станции 2 (аналогично станции 1), Аналогично сигналы связи проходят в направлении от бе- 30 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 13.

В каждом ПУ 3 устанавливаются генераторы 11 синусоидальных колеба- 4о

3 ний (для передачи в диапазоне нижних частот) и 12 (для передачи в диапазоне верхних частот). Конкретные частоты генераторов в KcLRpoM ПУ разные: fÄ, f„...;f„è f„, f,... 45

fb, где индексы Н и В означайт диа8 пазон частот (нижних и верхних соответственно, а индексы 1,2,..., k— номера ПУ 3 на магистрали). Эти частоты усиливаются усилительными элементами всех ПУ магистрали и поступают на береговые станции 1 и 2. Для приема постоянно поступающих контрольных частот на береговых станциях 1 и 2 размещены приемники 23 контрольных колебаний (на фиг. 1 показан только приемник на станции 1, на станции 2 имеется аналогичный приемник) 66 4, с избирательными усилителями

24.1-24.k на станции l, 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 D V—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 HE 34, который с некоторой задержкой в элементе 35 задержки поступает на параллельно соединенные V- входы D V- триггеров 26.1-26.k блокируя их положе ние на момент прекращения одного или нескольких контрольных сигналов с

ПУ-3 ПКЛС. Назначение элемента 35 задержки — предупредить блокирование

D V- триггеров раньше, чем придет самый медленный (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 Зl,который останавливает счетчик 28 времени и запускает счетчик 29 времени, одновременно переключая датчик 30 времени со счетчика 28 на счетчик 29, который отсчитывает время от начала повреждения ПКЛС (фиг.3).

На временной диаграмме обозначены: 0 †моме обрыва кабеля (ПКЛС); — момент времени, когда сигнал обрыва дошел до береговой станции 1;

t — момент времени, когда сработали элементы 33 и 34 схемы; t — сиг3 нал блокировки поступил на V-вход нужного D 7-триггера;, t - блокирог.ка DV-триггера и t — время

5 сохранения тока дистанционного питания в ПУ.

Если, например, на ПКЛС с десятью

ПУ 3 (фиг.2) произошло повреждение между ПУ 3 (седьмой) и ПУ 3 (восьмой), то на береговых станциях 1 и

2 индикаторы зафиксируют на табло поступление сигналов от следующих

ПУ 3 (см.таблицу).

1255966

ПУ 3

Индикатор

27 станции

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Да Да Да Да Да Да Да Нет Нет Нет

Нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет Да Да Да

Вследствие конечного врем"ни рас15 пространения 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 ПУ 3 (восьмой — десятый), находящихся за повреждением. Аналогично до береговой станции 2 доходят сигналы от ПУ 3 (восьмой — десятый) и не доходят от

ПУ 3 (первый — седьмой). Табло индикаторов 27 станций 1 и 2 показаны в момент повреждения.

Расчеты показывают, что на 60-ка—

35 нальной ПКЛС максимальной длины (800 KM) 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 конца (16,5 км) — лишь через 250 мс., Таким образом, задолго до прекра45 щения 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 сигна50 лы 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

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 надежность функционирования устройства.

Формула изобретения

Устройство для определения участка повреждения подводного кабеля, содержащее к подводных усилителей, два приемника контрольных колебаний, каждый из которых содержит К избирательных усилителей, входы которых объединены и соединены с входом приемника контрольных колебаний, подключенным к групповым приемным трактам,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения времени определения участка повреждения и повыщения надежности функционирования устройства, в состав приемника контрольных колебаний введены k амплитудных детекторов, k DV — триггеров, индикаторов, два счетчика времени, датчик времени, переключатель, источник звука, элементы ИЛИ, НЕ и задержки времени, причем выход к -го избирательного усилителя соединен последовательно через k -й амплитудный детектор с D †вход соответствующего k -го D v -триггера, выход которого соединен с входом k -го индикатора и k -м входом элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с входом источника звука, первым входом переключателя, входом элемента НЕ, выход которого через элемент задержки

7 1255966

8 времени соединен с Ч-входами kDY — ни, выход датчика времени соединен триггеров, первый и второй выходы с вторым входом переключателя, а переключателя соединены с входами. каждый из k подводных усилителей выпервого и второго счетчиков време- полнен двухполюсным.

e u e ж N 4F 4t 4Е

4 4 б 4 4 4 4 Ф.

1 ю ю х ю г ю ю

4arg. Z

Я7 N 47 ®

Составитель Е.Кущ.

Техред М.Ходанич

Корректор А. Обручар.

Редактор Н.Данкулич

Заказ 4818/45

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óëãîðîä, ул.Проектная, 4

tI

6 у

tg

8у

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий

ll3035 Москва, Ж-35, Раувская наб., д.4/5