AT390536B - Schaltung zur verkehrsmessung in waehlaemtern des fernsprechverkehrs - Google Patents

Description

Nr. 390 536

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Verkehrsmessung in Wählämtern des Fernsprechverkehrs, mit einem Meßkreis, der eine Anzahl von Widerständen enthält, von welchen pro Belegung ein Widerstand antomatisch zugeschaltet wird und der Meßkreis eine Schaltung zur Leistungsmessung enthält. Es soll dabei der Registrierstrom bei der Verkehrsmessung in Anlagen mit 2 kOhm Registrierwiderständen reduziert werden.

Das Verhalten der Fernsprechteilnehmer bewirkt, daß die Verkehrsintensität je nach Tageszeit, Wochentag und Jahreszeit starte schwankt

Es wäre einerseits unwirtschaftlich, eine Vermittlungsanlage so auszubauen, daß auch die größten Verkehrsspitzen restlos bewältigt werden, anderseits wäre es aber auch den Teilnehmern gegenüber unzumutbar, wenn die Anlage nur einer mittleren Verkehrsintensität des Tagesverlaufes gewachsen wäre. Deshalb wird eine für die Anlage repräsentative Stunde ermittelt, deren Verkehrsintensität für den Ausbau der Anlage maßgeblich sein soll. Nach der vom CCITT empfohlenen Methode wird die Verkehrsintensität einer Vermittlungsanlage an fünf oder zehn Werktagen "in Viertelstunden-Werten" festgestellt, wobei jeweils vier zeitlich aufeinanderfolgende Meßwerte zusammengefaßt werden. Die größte Vier-Vierteistunden-Belastung eines Tages ergibt dann die sogenannte Hauptverkehrsstunde. Bei der enormen Zunahme des Fernsprechverkehrs sind nun genaue Bedarfserhebungen und damit verbundene Messungen unumgänglich.

Zur automatischen Erfassung und Auswertung dieser "Hauptverkehrsstunde" werden Verkehrsmeßeinrichtungen eingesetzt, die eine laufende Messung digital und/oder analog ermöglichen.

Das Meßprinzip für die an sich sehr wirtschaftlich arbeitenden analogen Verkehrsmeßeinheiten ist ein Belegungskriterium, beispielsweise ein Relais und ein ihm zugeordneter Kontakt. In Serie zu diesem Kontakt wird ein Widerstand geschaltet und an Spannung bzw. Masse gelegt. Im Belegungsfalle fließt ein bestimmter Strom, der zur Verkehrsmessung herangezogen wird. Bei mehreren Leitungen (Leitungsbündel) wird Raummultiplex geschaltet und im Knotenpunkt gemessen.

Es entstehen dabei hohe Summenströme, wenn die Auslastung der einzelnen Leiterbündel gemessen wird. Sollen etwa bis zu 60 Leitungsbündel zu je 200 Leitungen ständig überwacht werden, dann würde der hiefür notwendige Strom in dem betreffenden Wählamt bei 200 Leitungen x 60 Bündel (30 mA x 200 x 60) = 360 A oder einer Leistung von 21,6 KW entsprechen. Die Möglichkeit, durch Vergrößern der Ableitungswiderstände den Registrierstrom zu verringern, würde erhebliche Umbauten erfordern und ist daher weder gleichzeitig, im kurzen Zeitintervall noch wirtschaftlich möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, die hohen Summenströme zu reduzieren, welche bei diesen Verkehrsmessungen, die die Auslastung der einzelnen Leiterbündel mißt, entstehen. Erreicht wird dies bei einer Schaltung der eingangs erwähnten Art in einer ersten Ausführungsvariante dadurch, daß gemäß der Erfindung zur Energieeinsparung bei der Verkehrsmessung, in den zur Leistungsmessung vorgesehenen Meßkreis, ein periodisch betätigbarer Schalter eingebaut ist, so daß nur während der Schließperiode, die Amtsbatterie durch den Meßkreis belastet ist, und daß der Meßkreis eine "Sample and Hold"-Schaltung enthält, die den Meßwert während der Offenperiode des Schalters hält bzw. speichert. Dabei werden die Summenströme, beispielsweise von jeweils 20,100,200 oder 500, Leitungen dem sogenannten VME-Punkt (Verkehrsmeßeinheits-Punkt) zugeführt und in der Folge über einen Meßshunt (Nebenwiderstand) geleitet Der Spannungsabfall am Meßshunt ist das Maß für die Belegung und ist proportional der Auslastung der Leitungsbündel. Auf dem Prinzip der Stromzählung werden dann die Erlangwerte ermittelt (Erlang = 1 Stunde Leitungsbelegung).

Aus der EP-OS 57902 wurde eine Schaltung bei Elektroherden, also Haushaltsgeräten, bekannt. Dieses Anwendungsgebiet liegt vom Gebiet, auf welchem die Erfindung gelegen ist, nämlich Schaltungen in Wählämtern des Fernsprechverkehrs, soweit entfernt, daß eine Übertragung von Maßnahmen zwischen den beiden Gebieten nicht mehr ohne erfinderisches Zutun möglich ist Abgesehen davon wird bei der erfindungsgemäßen Schaltung von einer Sample und Hold-Schaltung Gebrauch gemacht, die es erlaubt, die periodisch festgestellten Meßwerte jeweils über eine bestimmte Zeit, nämlich der Offenperiode des Schalters, festzuhalten. Würde man dies bei der bekannten elektronischen Schaltung für die Steuerung elektrischer Haushaltskochgeräte anwenden, wären diese überhaupt funktionsunfähig, da sie - bedingt durch die kurzzeitige Einschaltung - praktisch nicht beheizt werden würden.

Schließlich ist auch zu berücksichtigen, daß es bei der bekannten Einrichtung ja nicht Zweck sein kann, eine bestimmte Belastung anzuzeigen, was Hauptgrund für die anmeldungsgemäße Lösung ist. Es zeigt sich damit, daß die bekannte Einrichtung nicht nur, was ihre Ausgestaltung betrifft, sondern auch was das Anwendungsgebiet betrifft, grundverschieden von der erfindungsgemäß für den Fernsprechverkehr vorgesehenen Schaltung ist. Eine Übertragung einer auf dem Gebiet der elektrischen Küchenherde bekannten Maßnahme auf die Schaltung zur Energieeinsparung bei der Verkehrsmessung in Wählämtern des Fernsprechverkehrs erscheint daher überhaupt ausgeschlossen.

In weiterer Ausgestaltung der vorstehend erwähnten erfindungsgemäßen Schaltung kann vorgesehen werden, daß der periodisch betätigbare Schalter in an sich bekannter Weise ein solcher mit einstellbarem Impuls-Pausen-Verhältnis ist. Hiedurch ist es möglich, die Amtsbatterie durch die Messung nur proportional zum Tastverhältnis und damit in vemachlässigbarem Ausmaß zu belasten. Davon auszugehen ist, daß die Messung in einem Zustand erfolgen soll, bei dem möglichst viele Fernsprechteilnehmer am Fernsprechnetz hängen. In einem solchen Fall ist die Amtsbatterie bis an die Grenze ihrer Leistungsfähigkeit bereits belastet. Würde jetzt noch aus Meßgründen eine zusätzliche Belastung hinzukommen, könnte dies zu einem Zusammenbruch der gesamten Batterie führen; -2-

Nr. 390 536 gerade das wird aber durch die erfindungsgemäße Anordnung mit Hilfe des impulsgesteuerten Schalters vermieden, der verhindert, daß eine Mehrzahl von Bündeln gleichzeitig gemessen wird und dabei die Amtsbatterie zusätzlich belastet, weil die Impulssteuerung eines Meßkreises zeitlich zu den anderen nicht synchron läuft.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe kann in einer zweiten Ausführungsvariante dadurch gelöst werden, daß erfindungsgemäß zur Energieeinsparung bei der Verkehrsmessung, in den zur Leistungsmessung vorgesehenen Meßkreis, eine gesonderte, von der Amtsbatterie unabhängige Meß-Spannungsquelle, z. B. eine Gleich- oder Wechselstromquelle eingebaut ist, deren Spannung geringer als jene der Amtsbatterie ist, welche vom Meßkreis abgekoppelt ist. Durch diese Schaltung wird der Strom, der von den Meßwiderständen geliefert wird, reduziert, wobei ein gesonderter Meßstromkreis vorgesehen ist, der während der Durchführung der Messung von der Amtsbatterie überhaupt getrennt ist, sodaß eine Belastung der Amtsbatterie entfällt.

In weiterer Ausgestaltung der letztgenannten Schaltung ist die von der Amtsbatterie unabhängige Spannungsquelle eine Wechselstromquelle, wobei in den Meßkreis ein Spitzenwert-Gleichrichter sowie eine Divisionsschaltung eingebaut ist, um Meßungenauigkeiten bedingt durch Störungen sowie Lastschwankungen der Meßwechselspannung in Amplitude und Frequenz auszuschalten. Hiebei kann in weiterer erfindungsgemäßer Ausführung die Divisionsschaltung mit einer Multiplikationsschaltung gekoppelt sein, um das Signal der Divisionsschaltung bei voller Bündelbelastung auf einen für die Belastung vorgegebenen Meßwert zu justieren.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Ausführungsbeispiele veranschaulichenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen, Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung, Fig. 2 eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Schaltung mit Wechselstrom, und Fig. 3 eine Ausführungsvariante mit gepulstem Gleichstrom.

Jedem Fernsprechteilnehmer ist ein Relaiskontakt (6) und ein in Serie dazu liegender Widerstand (5) zugeordnet. Die Relaiskontakte sind dabei in Zuordnung zu den Teilnehmern (i) mit (rj) und die Widerstände mit (Rj) bezeichnet, wobei i....l bis n ist, wenn n die Anzahl der Teilnehmer ist. Bei Belegung schließt der Kontakt (rj) und es fließt bei 60 V Gleichspannung und 2 kOhm Registrierwiderstand ein Strom von 30 mA von der Stromschiene (Sl) der Amtsbatterie zum Summenpunkt (7), dem sogenannten Vme-Punkt, weiter über einen Meßshunt (Nebenwiderstand) (4) zum Potential der anderen Stromschiene (S2). Die ursprüngliche Verbindung über einen Schalter (1) wird nun aufgetrennt und in Serie zum Meßshunt (4) ein Generator (2) mit einer Erregerspannung von ca. 2 - 6 V ~ hinzugeschaltet. Durch Schließen der Verbindung (3) zwischen den Stromschienen (Sl) und dem Generator (2) wird somit ein neuer Stromkreis gebildet. Der Registrierstrom kann nun beispielsweise auf 1 - 3 mA reduziert werden.

In Fig. 2 wurde zum Ausblenden von Störungen, die durch vagabundierende Ströme entlang der Stromschienen (Sl) und (S2) entstehen können, das Prinzip der Wechselstromessung mit synchroner Gleichrichtung gewählt. Die Entkoppelung der Ausgangsspannung von der Erregerspannung ermöglicht eine Dividierschaltung im Zusammenspiel mit einem Meß- und Referenzstromkreis.

Die Ausgangsspannung ist daher nur vom Quotienten ^me%Jref, sowie einem eingestellten Skalenfaktor (Ux) abhängig. Analog zu Fig. 1 wird auch hier ein neuer, von der Amtsbatterie unabhängiger Stromkreis gebildet

Im Meßkreis ist der unbekannte Widerstand (5) (Anzahl der parallel geschalteten 2 kOhm Registrierwiderstände) und ein bekannter Meßwiderstand (RM) in Serie an die 2 - 6V ~ Erregerspannung des Generators (2) geschaltet Die entstehenden Spannungsabfälle an diesen Widerständen werden getrennt gemessen und synchron mittels Vollweg-Spitzenwert-Gleichrichter gleichgerichtet

In der Folge wird nun der Quotient der beiden Spannungsabfälle ^me®/Uref mit einer logarithmisch wirkenden Dividierschaltung (11) gebildet. Die Ausgangsspannung (8) bleibt daher von Störströmen und auch von Spannungsschwankungen der Erregerspannung unbeeinflußt, da diese sich bei Division herauskürzen. Die Ausgangsspannung (8), eine Gleich-Spannung, wird ferner noch mit einem eingestellten Skalenfaktor (Ux) multipliziert und ist proportional dem Leitwert der unbekannten Registrierwiderstände.

In der Schaltung gemäß Fig. 3 wird die Energieeinsparung bei der Messung nicht durch die Schaffung eines neuen, von der Amtsbatterie unabhängigen Stromkreises bewirkt, sondern durch ein entsprechendes Impuls-Pause-Verhältnis.

Der Registrierstrom fließt von der Stromschiene (51) über die jeweils zugeschalteten Registrierwiderstände (5) zum Summenpunkt (7), weiters über den Nebenwiderstand (4) und einen elektronischen Schalter (10) zur Stromschiene (S2).

Der elektronische Schalter (10) wird nur in kurzen periodischen Abständen geschlossen. Die dadurch entstehende Verlustleistung wird entsprechend dem Impuls-Pausen-Verhältnis wesentlich verringert

Die periodischen Meßproben werden von einem "Sample and hold" Verstärker (9) in die normierte Gleichspannung (8) weiterverarbeitet -3-

Claims (5)

1. Nr. 390 536 PATENTANSPRÜCHE 1. Schaltung zur Verkehrsmessung in Wählämtern des Fernsprechverkehrs, mit einem Meßkreis, der eine Anzahl von Widerständen enthält, von welchen pro Belegung ein Widerstand automatisch zugeschaltet wird und der Meßkreis eine Schaltung zur Leistungsmessung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zur Energieeinsparung bei der Verkehrsmessung, in den zur Leistungsmessung vorgesehenen Meßkreis ein periodisch betätigbarer Schalter (10) eingebaut ist, so daß nur während der Schließperiode, die Amtsbatterie durch den Meßkreis belastet ist, und daß der Meßkreis eine "Sample and Hold"-Schaltung enthält, die den Meßwert während der Offenperiode des Schalters (10) hält bzw. speichert (Fig. 3).
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der periodisch betätigbare Schalter (10) in an sich bekannter Weise ein solcher mit einstellbarem Impuls-Pausenverhältnis ist (Fig. 3).
3. 3. Schaltung zur Verkehrsmessung in Wählämtern des Fernsprechverkehrs, mit einem Meßkreis, der eine Anzahl von Widerständen enthält, von welchen pro Belegung ein Widerstand automatisch zugeschaltet wird und der Meßkreis eine Schaltung zur Leistungsmessung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zur Energieeinsparung bei der Verkehrsmessung, in den zur Leistungsmessung vorgesehenen Meßkreis, eine gesonderte, von der Amtsbatterie unabhängige Meß-Spannungsquelle (2), z. B. eine Gleich- oder Wechselstromquelle eingebaut ist, deren Spannung geringer als jene der Amtsbatterie ist, welche vom Meßkreis abgekoppelt ist (Fig. 1,2).
4. 4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Amtsbatterie unabhängige Spannungsquelle (2) eine Wechselstromquelle ist und daß in den Meßkreis ein Spitzenwert-Gleichrichter (12) sowie eine Divisionsschaltung (11) eingebaut ist, um Meßungenauigkeiten bedingt durch Störungen sowie Lastschwankungen der Meßwechselspannung in Amplitude und Frequenz auszuschalten (Fig. 2).
5. 5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Divisionsschaltung (11) mit einer Multiplikationsschaltung gekoppelt ist, um das Signal der Divisionsschaltung bei voller Bündelbelastung auf einen für die Belastung vorgegebenen Meßwert zu justieren (Fig. 2). Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-