CN111381190B - 一种新型数字网络寻线装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型数字网络寻线装置，其特征在于，包括：向目标线缆同时发送接收TCP‑IP协议信号、发送寻线信号的发射器、以及用于接收该寻线信号的接收器；发射器包括发射该寻线信号的寻线信号发射模块、RJ45网口、以及用于驱使交换机的网口状态指示灯闪烁的端口闪烁模块；寻线信号发射模块、端口闪烁模块均与RJ45网口连接。本发明还公开了一种寻线方法。本发明结构设计合理巧妙，结构简单，实现用同一个RJ45端口向目标线缆同时发送调幅信号和发送接收TCP‑IP协议的功能。提示音、闪烁规律形成双重定位维度，使用本数字网络寻线装置寻线精准、可靠、高效，双重定位维度基本杜绝了误判的可能，极大的提高通信线缆维修、维护等工作的效率和质量。

Description

一种新型数字网络寻线装置及方法

技术领域

本发明涉及寻线技术领域，具体涉及一种新型数字网络寻线装置及方法。

背景技术

现有的数字网络寻线仪都是由发射器，接收器两部分组合而成。其工作原理为，发射器向目标线缆发送调幅信号，接收器接收并解调出调制信号，然后用MCU判断该信号是否为有效信号，如果是就通过扬声器发送音频声响以提示用户寻找到目标线缆。

在实际的通信线缆维修、维护等应用中通常需要在不中断其它正常通信线路情况下准确定位目标线缆(有故障线路)，但由于交换机上连接的线缆众多且寻线信号频率高容易串扰，所以仅通过接收器接感应到有效信号后发出提示音的方式寻线，很难准确的定位目标线缆，需要反复测试、对比才能感应信号最强的那一条线缆，而且一旦判断错误，中断了正常通信线路会给企业或社会造成不必要的损失，因此急需一种新型网络寻线装置填补市场空白。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种新型数字网络寻线装置及方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种新型数字网络寻线装置，其特征在于，包括：向目标线缆同时发送接收TCP-IP协议信号、发送寻线信号的发射器、以及用于接收该寻线信号的接收器；所述发射器包括发射该寻线信号的寻线信号发射模块、RJ45网口、以及用于驱使交换机的网口状态指示灯闪烁的端口闪烁模块；所述寻线信号发射模块、端口闪烁模块均与所述RJ45网口连接。

所述端口闪烁模块包括依次设置的以太网收发器、网络变压器；所述网络变压器的第一输入绕组两端分别与所述以太网收发器的第一差分信号输出脚、第二差分信号输出脚连接，所述网络变压器的第一输出绕组两端分别与所述RJ45网口1脚、2脚连接；所述网络变压器的第二输入绕组两端分别与所述以太网收发器的第一差分信号输入脚、第二差分信号输入脚连接，所述网络变压器的第二输出绕组两端分别与所述RJ45网口3脚、6脚连接。

所述端口闪烁模块还包括控制所述以太网收发器复位重启的发射微控制单元；所述发射微控制单元的PA1脚与所述以太网收发器的复位脚连接。

所述寻线信号发射模块包括非门；所述非门的输入端与所述发射微控制单元的PA2脚连接，所述非门的输出端连接有相并联的第一隔离电容、第二隔离电容，所述第一隔离电容、第二隔离电容的输出端分别连接至所述RJ45网口的1脚、2脚；且于所述第一隔离电容、第二隔离电容与所述非门间还分别串联有第一电阻、第二电阻。

所述RJ45网口的3脚依次串联有第三隔离电容、第三电阻；所述RJ45网口的6脚依次串联有第四隔离电容、第四电阻；所述第三电阻、第四电阻接地。

所述接收器包括依次连接的谐振电路、放大电路、解调器以及接收微控制单元；所述接收微控制单元的PA1脚与所述解调器的输出端连接，所述接收微控制单元的PA4脚连接有提示音扬声器。

所述谐振电路包括并联的接收天线、谐振电容；所述接收天线与所述放大电路连接。

所述放大电路包括运算放大器、反馈电阻、第一调衡电阻和第二调衡电阻；所述反馈电阻的两端分别与所述运算放大器的输出端、反向输入端连接；所述第一调衡电阻、第二调衡电阻的一端分别与所述运算放大器的反向输入端、正向输入端连接，且所述第一调衡电阻、第二调衡电阻的另一端分别连接至所述接收天线的两端。

所述以太网收发器还连接有用于显示数据交互状态的同步提示灯。

一种数字网络寻线方法，包括：

发射器的寻线信号发射模块、端口闪烁模块通过RJ45网口同时向目标线缆发送寻线信号、接收TCP-IP协议信号；

当以太网收发器通过目标线缆与交换机进行数据交互时，同步点亮交换机的网口状态指示灯以及同步提示灯；

当以太网收发器通过目标线缆与交换机没有后续的数据交互时，交换机的网口状态指示灯以及同步提示灯同步熄灭；

发射微控制单元周期性发送复位信号到以太网收发器的复位脚，使以太网收发器重启与交换机重新进行数据交互，驱使交换机的网口状态指示灯、同步提示灯周期性闪烁；

通过接收器感应到寻线信号后驱使提示音扬声器发出的提示音来搜索目标线缆的大致范围，然后通过目测交换机的网口状态指示灯是否符合上述周期性闪烁规律来精确定位目标线缆。

本发明的有益效果为：本发明结构设计合理巧妙，结构简单，利用共模信号寻线，再利用网络变压器的特性隔离开共模信号，且TCP-IP协议为差分信号不受共模信号干扰，从而实现用同一个RJ45端口向目标线缆同时发送调幅信号和发送接收TCP-IP协议的功能。提示音、闪烁规律形成双重定位维度，使用本数字网络寻线装置寻线精准、可靠、高效，双重定位维度基本杜绝了误判的可能，极大的提高通信线缆维修、维护等工作的效率和质量，同时避免了让社会企业头疼的由于误判而中断正常通信线路造成不必要损失的常规问题。

下面结合附图与具体实施方式，对本发明进一步说明。

附图说明

图1是本发明实施例中一种新型数字网络寻线装置的使用状态示意图；

图2是本发明实施例中寻线信号发射模块、端口闪烁模块的结构示意图；

图3是本发明实施例中接收器的内部电路示意图。

具体实施方式

实施例，参见图1至图3本实施例提供的一种新型数字网络寻线装置，其特征在于，包括：向目标线缆同时发送接收TCP-IP协议信号、发送寻线信号的发射器1、以及用于接收该寻线信号的接收器2；所述发射器1包括发射该寻线信号的寻线信号发射模块、RJ45网口E3、以及用于驱使交换机3的网口状态指示灯31闪烁的端口闪烁模块；所述寻线信号发射模块、端口闪烁模块均与所述RJ45网口E3连接。

具体地，所述寻线信号为调幅信号。在使用时，先通过接收器2感应到寻线信号后驱使提示音扬声器发出的提示音来搜索目标线缆的大致范围(在哪一台交换机3上或在哪一个区域内)，然后通过目测交换机3的网口状态指示灯31是否符合端口闪烁模块预设的闪烁规律来精确定位到目标线缆是哪一条，提示音、闪烁规律形成双重定位维度，使得本数字网络寻线装置寻线精准、可靠、高效，双重定位维度基本杜绝了误判的可能，极大的提高通信线缆维修、维护等工作的效率和质量，同时避免了让社会企业头疼的由于误判而中断正常通信线路造成不必要损失的常规问题。

进一步地，所述寻线信号在实施寻线作业中持续发送。

所述端口闪烁模块包括依次设置的以太网收发器U2、网络变压器T1；所述网络变压器T1的第一输入绕组两端分别与所述以太网收发器U2的第一差分信号输出脚TX+、第二差分信号输出脚TX-连接，所述网络变压器T1的第一输出绕组两端分别与所述RJ45网口E31脚、2脚连接；所述网络变压器T1的第二输入绕组两端分别与所述以太网收发器U2的第一差分信号输入脚RX+、第二差分信号输入脚RX-连接，所述网络变压器T1的第二输出绕组两端分别与所述RJ45网口E33脚、6脚连接。

具体地，在接收TCP-IP协议时，TCP-IP协议从RJ45网口E3的3脚、6脚经网络变压器T1后向以太网收发器U2的第一差分信号输入脚RX+、第二差分信号输入脚RX-输入差分信号；以太网收发器U2再将差分信号从第一差分信号输出脚TX+、第二差分信号输出脚TX-发出，通过网络变压器T1将TCP-IP协议发送到RJ45网口E3的1脚、2脚。

进而在寻线作业时，目标线缆连接的RJ45网口E3与交换机3对应的网口完成了一次上述的数据交互，进而交换机3的网口状态指示灯31由于数据交互的存在而被点亮，再由于同步提示灯LD15与以太网收发器U2连接，在进行上述数据交互的同时，同步提示灯LD15也被点亮，而信号的传输速度远快于人眼的识别速度，因此，同步提示灯LD15与交换机3的网口状态指示灯31在人眼观察下是同步点亮的。同时由于以太网收发器U2无法提供后续的数据交互，网口状态指示灯31、同步提示灯LD15又将同步熄灭，实现同步闪烁。上述设计相当于将双重定位维度提升至三重，本实施例中端口闪烁模块预设的闪烁规律为3秒周期规律闪烁，也就是说，万一在通过网口状态指示灯31的闪烁规律精确定位目标线缆的过程中，还存有其它交换机3网口状态指示灯31同样3秒周期规律闪烁时，能通过目测比对网口状态指示灯31的规律闪烁是否与同步提示灯LD15同步闪烁来避免误判，从而完全杜绝误判的问题。

所述端口闪烁模块还包括控制所述以太网收发器U2复位重启的发射微控制单元U1；所述发射微控制单元U1的PA1脚与所述以太网收发器U2的复位脚连接。

具体地，发射微控制单元U1周期性发送复位信号到以太网收发器U2的复位脚，使以太网收发器U2重启与交换机3重新进行数据交互，驱使交换机3的网口状态指示灯31、同步提示灯LD15周期性闪烁。

所述寻线信号发射模块包括非门U3；所述非门U3的输入端与所述发射微控制单元U1的PA2脚连接，所述非门U3的输出端连接有相并联的第一隔离电容C1、第二隔离电容C2，所述第一隔离电容C1、第二隔离电容C2的输出端分别连接至所述RJ45网口E3的1脚、2脚；且于所述第一隔离电容C1、第二隔离电容C2与所述非门U3间还分别串联有第一电阻R1、第二电阻R2。

具体地，串联的第一隔离电容C1、第一电阻R1；第二隔离电容C2、第二电阻R2；起到隔离交流电的作用，提高电路品质。C1＝C2＝C3＝C6＝100Nf、R1＝R2＝R3＝R6＝100欧。

所述RJ45网口E3的3脚依次串联有第三隔离电容C3、第三电阻R3；所述RJ45网口E3的6脚依次串联有第四隔离电容C6、第四电阻R6；所述第三电阻R3、第四电阻R6接地。

具体地，发射微控制单元U1的PA2脚产生调幅信号发送到非门U3，非门U3将该信号整形放大后分成两路，第一路通过第一电阻R1、第一隔离电容C1耦合到RJ45网口E3的1脚，第二路通过第二隔离电容C2、第二电阻R2耦合到RJ45网口E3的2脚，RJ45网口E3的3脚通过第三隔离电容C3、第三电阻R3串联到GND，RJ45网口E3的6脚通过第四隔离电容C6、第四电阻R6串联到GND，让调幅信号可以形成回路，调幅信号在目标电缆中传输，实现寻线信号发射功能。另外，网络变压器T1的设置，用于隔离开为共模信号的调幅信号。

进一步地，所述网络变压器T1的共模抑制比大于80dB，且发射微控制单元U1的PA1脚、PA2脚串联了第一隔离电容C1、第一电阻R1；第二隔离电容C2、第二电阻R2；使内阻大于200欧，因此上述调幅信号不回干扰到所述TCP-IP协议。且由于调幅信号为共模信号、TCP-IP协议为差分信号，其相互间不受干扰。

进而，本发明利用共模信号寻线，再利用网络变压器T1的特性隔离开共模信号，且TCP-IP协议为差分信号不受共模信号干扰，从而实现用同一个RJ45端口向目标线缆同时发送调幅信号和发送接收TCP-IP协议的功能。使得本发明结构简单，降低生产成本。

所述接收器2包括依次连接的谐振电路、放大电路、解调器U5以及接收微控制单元U6；所述接收微控制单元U6的PA1脚与所述解调器U5的输出端连接，所述接收微控制单元U6的PA4脚连接有提示音扬声器J1。

所述谐振电路包括并联的接收天线L2、谐振电容C31；所述接收天线L2与所述放大电路连接。

所述放大电路包括运算放大器U4、反馈电阻R36、第一调衡电阻R22和第二调衡电阻R28；所述反馈电阻R36的两端分别与所述运算放大器U4的输出端、反向输入端连接；所述第一调衡电阻R22、第二调衡电阻R28的一端分别与所述运算放大器U4的反向输入端、正向输入端连接，且所述第一调衡电阻R22、第二调衡电阻R28的另一端分别连接至所述接收天线L2的两端。

具体地，接收天线L2、谐振电容C31组成谐振电路接收调幅信号，第一调衡电阻R22、第二调衡电阻R28和运算放大器U4组成放大电路放大该调幅信号，放大后的调幅信号经由解调器U5解调出来，解调出来的信号输入到接收微控制单元U6的PA1脚，接收微控制单元U6将解调出来的信号进行数字化处理，当检测到该信号为有效信号时，接收微控制单元U6的PA4脚发送音频信号驱动提示音扬声器J1发出声音提示,实现接收器2声音提示功能。

所述以太网收发器U2还连接有用于显示数据交互状态的同步提示灯LD15。

一种数字网络寻线方法，包括：

发射器1的寻线信号发射模块、端口闪烁模块通过RJ45网口E3同时向目标线缆发送寻线信号、接收TCP-IP协议信号；

当以太网收发器U2通过目标线缆与交换机3进行数据交互时，同步点亮交换机3的网口状态指示灯31以及同步提示灯LD15；

当以太网收发器U2通过目标线缆与交换机3没有后续的数据交互时，交换机3的网口状态指示灯31以及同步提示灯LD15同步熄灭；

发射微控制单元U1周期性发送复位信号到以太网收发器U2的复位脚，使以太网收发器U2重启与交换机3重新进行数据交互，驱使交换机3的网口状态指示灯31、同步提示灯LD15周期性闪烁；

通过接收器2感应到寻线信号后驱使提示音扬声器J1发出的提示音来搜索目标线缆的大致范围，然后通过目测交换机3的网口状态指示灯31是否符合上述周期性闪烁规律来精确定位目标线缆。

在使用时，将目标线缆的一端接入所述RJ45网口E3，通过发射器1的寻线信号发射模块、端口闪烁模块通过RJ45网口E3同时向目标线缆发送寻线信号、接收TCP-IP协议信号；

其中，发射微控制单元U1的PA2脚产生调幅信号发送到非门U3，非门U3将该信号整形放大后分成两路，第一路通过第一电阻R1、第一隔离电容C1耦合到RJ45网口E3的1脚，第二路通过第二隔离电容C2、第二电阻R2耦合到RJ45网口E3的2脚，RJ45网口E3的3脚通过第三隔离电容C3、第三电阻R3串联到GND，RJ45网口E3的6脚通过第四隔离电容C6、第四电阻R6串联到GND，让调幅信号可以形成回路，调幅信号在目标电缆中传输，实现寻线信号发射功能；

同时，TCP-IP协议经由交换机3、目标线缆从RJ45网口E3的3脚、6脚经网络变压器T1后向以太网收发器U2的第一差分信号输入脚RX+、第二差分信号输入脚RX-输入差分信号；以太网收发器U2再将差分信号从第一差分信号输出脚TX+、第二差分信号输出脚TX-发出，通过网络变压器T1将TCP-IP协议发送到RJ45网口E3的1脚、2脚；同步点亮交换机3的网口状态指示灯31以及同步提示灯LD15；在以太网收发器U2通过目标线缆与交换机3没有后续的数据交互时，交换机3的网口状态指示灯31以及同步提示灯LD15同步熄灭；3秒之后，发射微控制单元U1周期性发送复位信号到以太网收发器U2的复位脚，使以太网收发器U2重启与交换机3重新进行数据交互，驱使交换机3的网口状态指示灯31、同步提示灯LD15周期性闪烁。

进而通过接收器2感应到寻线信号后驱使提示音扬声器J1发出的提示音来搜索目标线缆的大致范围(在哪一台交换机3上或在哪一个区域内)，然后通过目测交换机3的网口状态指示灯31是否符合端口闪烁模块预设的闪烁规律来精确定位到目标线缆是哪一条。

本发明结构设计合理巧妙，结构简单，利用共模信号寻线，再利用网络变压器T1的特性隔离开共模信号，且TCP-IP协议为差分信号不受共模信号干扰，从而实现用同一个RJ45端口向目标线缆同时发送调幅信号和发送接收TCP-IP协议的功能。提示音、闪烁规律形成双重定位维度，使用本数字网络寻线装置寻线精准、可靠、高效，双重定位维度基本杜绝了误判的可能，极大的提高通信线缆维修、维护等工作的效率和质量，同时避免了让社会企业头疼的由于误判而中断正常通信线路造成不必要损失的常规问题。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术手段和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种数字网络寻线方法，其特征在于，包括：向目标线缆同时发送接收TCP-IP协议信号、发送寻线信号的发射器、以及用于接收该寻线信号的接收器；所述发射器包括发射该寻线信号的寻线信号发射模块、RJ45网口、以及用于驱使交换机的网口状态指示灯闪烁的端口闪烁模块；所述寻线信号发射模块、端口闪烁模块均与所述RJ45网口连接；

所述端口闪烁模块包括依次设置的以太网收发器、网络变压器；所述网络变压器的第一输入绕组两端分别与所述以太网收发器的第一差分信号输出脚、第二差分信号输出脚连接，所述网络变压器的第一输出绕组两端分别与所述RJ45网口1脚、2脚连接；所述网络变压器的第二输入绕组两端分别与所述以太网收发器的第一差分信号输入脚、第二差分信号输入脚连接，所述网络变压器的第二输出绕组两端分别与所述RJ45网口3脚、6脚连接；

所述端口闪烁模块还包括控制所述以太网收发器复位重启的发射微控制单元；所述发射微控制单元的PA1脚与所述以太网收发器的复位脚连接；

所述接收器包括依次连接的谐振电路、放大电路、解调器以及接收微控制单元；所述接收微控制单元的PA1脚与所述解调器的输出端连接，所述接收微控制单元的PA4脚连接有提示音扬声器；

所述寻线信号发射模块包括非门；所述非门的输入端与所述发射微控制单元的PA2脚连接，所述非门的输出端连接有相并联的第一隔离电容、第二隔离电容，所述第一隔离电容、第二隔离电容的输出端分别连接至所述RJ45网口的1脚、2脚；且于所述第一隔离电容、第二隔离电容与所述非门间还分别串联有第一电阻、第二电阻；

且所述网络变压器的共模抑制比大于80dB，所述第一电阻、第二电阻的阻值为100欧；

其包括以下步骤：

发射器的寻线信号发射模块、端口闪烁模块通过RJ45网口同时向目标线缆发送寻线信号、接收TCP-IP协议信号；

当以太网收发器通过目标线缆与交换机进行数据交互时，同步点亮交换机的网口状态指示灯以及同步提示灯；

当以太网收发器通过目标线缆与交换机没有后续的数据交互时，交换机的网口状态指示灯以及同步提示灯同步熄灭；

发射微控制单元周期性发送复位信号到以太网收发器的复位脚，使以太网收发器重启与交换机重新进行数据交互，驱使交换机的网口状态指示灯、同步提示灯周期性闪烁；

通过接收器感应到寻线信号后驱使提示音扬声器发出的提示音来搜索目标线缆的大致范围，然后通过目测交换机的网口状态指示灯是否符合上述周期性闪烁规律来精确定位目标线缆。

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