CN1238726C - 一种电缆断线监测装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种电缆断线监测装置及其方法，包括：信号源；变压器，所述变压器的原边分别和信号源的输出端及负载检测电路的输入端连接，其副边分别连接被监测电缆中的至少一对电缆芯线，且该电缆芯线的负载端短路；负载检测电路，连接在变压器的原边输出端和断线判别电路的输入端之间；断线判别电路，连接在负载检测电路与告警输出电路之间；告警输出电路。本发明由于巧妙地在通讯电缆中选取一对或一对以上的电缆芯线作为变压器的副边负载，通过检测变压器的副边负载来判断通讯电缆是否断线，从而及时可靠地掌握整条通讯电缆的通断情况，更好地为用户提供优质的服务，而且本发明结构简单、成本低廉、实用性强。

Description

一种电缆断线监测装置及其方法

技术领域

本发明属于电缆通信领域，特别是涉及一种用于检测判别电缆线路的通断情况的电缆断线监测装置及其方法。

背景技术

随着现代通信的高速发展，各类通信线路越来越多，并且布网复杂，而随着城市的发展，城市道路的开挖也日趋增多，使通信线路不仅受到来自如暴风暴雨等自然力的影响造成通讯电缆被刮断的现象，还受到如道路开挖及盗贼偷盗电缆等各种人为因素的影响造成通讯电缆被刮断的现象，影响整个通讯网络的服务，但如何才能及时可靠地掌握各种通讯电缆的通断情况，目前还停留在只有当用户服务出现问题时才借助一些专用工具去现场检查判断通信线路的通断这种低效率处理的水平上，跟不上通信的发展，影响整个通信的服务质量。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题，提供一种结构简单、成本低廉、能及时可靠地掌握了解通信电缆的通断情况的电缆断线监测装置及其方法，该电缆断线监测装置包括：

信号源，用于产生振荡信号供给变压器原边的输入端；

变压器，所述变压器的原边分别和信号源的输出端及负载检测电路的输入端连接，其副边分别连接被监测电缆中的至少一对电缆芯线，且该电缆芯线的负载端短路；

负载检测电路，连接在变压器的原边输出端和断线判别电路的输入端之间，用于检测变压器副边的负载变化；

断线判别电路，连接在负载检测电路与告警输出电路之间，用于根据负载检测电路检测到的变压器副边的负载变化来判别变压器副边的负载端是否处于断开状态；

告警输出电路，连接在断线判别电路的输出端，用于输出表示变压器副边的负载端已断开的告警信号。

本发明所述的电缆断线监测的方法包括以下步骤：

1)、将被监测电缆中的至少一对电缆芯线的一端短接，并将其另一端与变压器的副边连接，使被监测的电缆芯线成为变压器副边的负载；

2)、将变压器原边的输入端与信号源连接，将变压器的原边输出端与检测变压器副边负载变化及判别变压器副边的负载是否断路的负载检测判别电路连接，通过检测变压器副边的负载变化来判别确定变压器副边的负载是否断路。

本发明由于巧妙地在通讯电缆中选取一对或一对以上的电缆芯线作为变压器的副边负载，通过检测变压器的副边负载来判断通讯电缆是否断线，从而及时可靠地掌握整条通讯电缆的通断情况，更好地为用户提供优质的服务，而且本发明结构简单、成本低廉、实用性强。

以下结合附图详细说明本发明的基本组成与工作原理：

附图说明

图1是本发明的电路框图示意图；

图2是本发明的电原理示意图。

具体实施方式

如图1～图2所示，本发明包括：

信号源，用于产生振荡信号供给变压器原边的输入端，本实施例中信号源采用振荡器；

变压器，所述变压器的原边分别和信号源的输出端及负载检测电路的输入端连接，其副边分别连接被监测电缆中的至少一对电缆芯线，且该电缆芯线的负载端短路；

其中为保证变压器的原边有一个足够强的输入信号，上述变压器与信号源之间设有驱动电路，该驱动电路连接在信号源的输出端和变压器的原边输入端之间，用于将信号源产生的振荡信号进行放大后再输送给变压器原边的输入端。

负载检测电路，连接在变压器的原边输出端和断线判别电路的输入端之间，用于检测变压器副边的负载变化；其中为使进入断线判别电路的检测信号稳定、可靠，上述负载检测电路与断线判别电路之间设有整流滤波电路，该整流滤波电路将负载检测电路检测到的负载变化的信号进行整流滤波后再送到断线判别电路。

断线判别电路，连接在负载检测电路与告警输出电路之间，用于根据负载检测电路检测到的变压器副边的负载变化来判别变压器副边的负载端是否处于断开状态；

告警输出电路，其连接在断线判别电路的输出端，用于输出表示变压器副边的负载端已断开的告警信号。

其中本发明中所述的振荡器、驱动电路、负载检测电路、断线识别电路均可利用现有技术，其结构组成多种多样，一般普通技术人员均可以不通过创造性劳动即可以实现，此处不再详述其所有的结构组成，仅描述本实施例中的基本组成及工作原理，本实施例中，振荡器由比较器U_2A、U_2B、稳压二极管Z₁、Z₂、电容C₂、C₃、C₄、电阻R₁₀、R₁₁、R₁₃组成一个典型的振荡电路，用于产生振荡信号，其中比较器U_2A、U_2B均采用LM324，稳压二极管Z₁、Z₂采用5.1V电压的稳压二极管，用于保证振荡信号稳定在一个比较高的电压值上；驱动电路由比较器U_2C、三极管Q₁、Q₃组成一个典型的推挽驱动电路，其中比较器U_2C也采用LM324、三极管Q₁、Q₃分别采用BF422和BF423；负载检测电路由比较器U_2D、U_3A、U_3B、二极管D₁、电容C₅、C₆、C₇、电阻R₅、R₇、R₁₄、R₁₅、R₁₆、R₂₀、R₁₂组成一个具有比较、整流、滤波功能的信号检测电路，其中比较器U_2D、U_3A、U_3B均采用LM324，二极管D₁采用IM4148；断线判别电路由比较器U_3C、瞬变抑制二极管U₅、电容E₁、可调电阻R_P1、电阻R₁₇、R₂₂、R₂₃组成一个典型的判别电路，其中比较器U_2C采用LM324，瞬变抑制二极管U₅采用TL431。

上述告警输出电路包括比较器U_3D、三极管Q₂、继电器JDQ₂和发光二极管D₇、二极管D₁₂、电阻R₈，其中比较器U_3D采用LM324，其负极输入端接判别比较电路的输出端，其正极输入端接地，其输出端串接电阻R₈后与三极管Q₂的基极连接，三极管Q₂采用BF422，其集电极通过由继电器JDQ₂和二极管D₁₂并联组成的电压电路后与电源V_CC连接，其发射极串接发光二极管D₇后接电源V_SS。为使本发明具有防雷功能，避免雷电及各种电磁波的干扰，本发明变压器副边的被监测电缆的电缆芯线上设有防雷装置，该防雷装置包括设置在两电缆芯线之间和两电缆芯线和地之间的压敏电阻或气体放电管或两者的组合。其中本实施例中防雷装置包括设置在两电缆芯线之间的压敏电阻VR₁和设置在两电缆芯线与地之间的气体放电管G₂、G₃。为减小分布电容的影响，本发明所述的变压器原边输出端与负载检测电路之间设有将交流信号变为直流信号的整流电路，该整流电路为由四个二极管按序连接组成的桥式整流电路。为使本发明所述的变压器的原边电压稳定可靠，上述变压器的原边还设有限压电路，该限压电路包括双稳二极管U₁、电阻R₃，其中双稳二极管U₁采用P6EK12A，该双稳二极管U₁并联在变压器的原边两端之间，电阻R₃连接在变压器的原边输出端与地之间。

本发明所述的电缆断线监测的方法包括以下步骤：

1)、将被监测电缆中的至少一对电缆芯线的一端短接，并将其另一端与变压器的副边连接，使被监测的电缆芯线成为变压器副边的负载；

2)、将变压器原边的输入端与信号源连接，将变压器的原边输出端与检测变压器副边负载变化及判别变压器副边的负载是否断路的负载检测判别电路连接，通过检测变压器副边的负载变化来判别确定变压器副边变压器副边的负载是否断路。

本发明的基本工作原理及过程如下：

振荡器产生的振荡信号经驱动电路放大后，进入变压器的原边输入端，正常情况下，当通讯电缆未被刮断时(即被监测的线路短路后)变压器的负载端处于连接状态，此时变压器的原边处于正常状态，即变压器的原边输出端为低电平，即负载检测电路的比较器U_2D的正极输入端为低电平，则其输出端输出低电平，断线识别电路的比较器U_3C的正极输入端也为低电平，从而使告警输出电路的比较器U_3D的负极输入端为低电平，使三极管Q₂处于截止状态，则使发光二极管D₇不能导通，即不亮表示整条电缆连通的状态，反之，如果通讯电缆被刮断(即被监测的线路形成断路)变压器的负载端处于断开状态，此时变压器的原边处于非正常状态，而变压器的原边输出端为高电平，从而使负载检测电路、断线识别电路均处于导通状态，从而使告警输出电路的比较器U_3D的负极输入端为高电平，使三极管Q₂处于导通状态，则使发光二极管D₇导通，即发亮，表示电缆处于断开状态，并通过继电器控制后续的系统执行相应的操作。

Claims (9)

1、一种电缆断线监测装置，其特征在于包括：

信号源，用于产生振荡信号供给变压器原边的输入端；

变压器，所述变压器的原边分别和信号源的输出端及负载检测电路的输入端连接，其副边分别连接被监测电缆中的至少一对电缆芯线，且该电缆芯线的负载端短路；

负载检测电路，连接在变压器的原边输出端和断线判别电路的输入端之间，用于检测变压器副边的负载变化；

断线判别电路，连接在负载检测电路与告警输出电路之间，用于根据负载检测电路检测到的变压器副边的负载变化来判别变压器副边的负载端是否处于断开状态；

告警输出电路，连接在断线判别电路的输出端，用于输出表示变压器副边的负载端已断开的告警信号。

2、根据权利要求1所述的电缆断线监测装置，其特征在于上述变压器副边的被监测电缆的电缆芯线上设有防雷装置，该防雷装置包括设置在两电缆芯线之间及两电缆芯线和地之间的压敏电阻或气体放电管或两者的组合。

3、根据权利要求1所述的电缆断线监测装置，其特征在于上述信号源为由比较器(U_2A、U_2B)、稳压二极管(Z₁、Z₂)、电容(C₂、C₃、C₄)、电阻(R₁₀、R₁₁、R₁₃)组成一个典型的振荡电路，用于产生振荡信号，其中比较器(U_2A、U_2B)均采用LM324，稳压二极管(Z₁、Z₂)采用5.1V电压的稳压二极管，用于保证振荡信号稳定在一个比较高的电压值上。

4、根据权利要求1或3所述的电缆断线监测装置，其特征在于上述变压器与信号源之间设有驱动电路，该驱动电路连接在信号源的输出端和变压器的原边输入端之间，用于将信号源产生的振荡信号进行放大后再输送给变压器原边的输入端。

5、根据权利要求1所述的电缆断线监测装置，其特征在于上述变压器原边输出端与负载检测电路之间设有将交流信号变为直流信号的整流电路，该整流电路为由四个二极管按序连接组成的桥式整流电路。

6、根据权利要求1所述的电缆断线监测装置，其特征在于上述负载检测电路与断线判别电路之间设有整流滤波电路，该整流滤波电路将负载检测电路检测到的负载变化的信号进行整流滤波后再送到断线判别电路。

7、根据权利要求1所述的电缆断线监测装置，其特征在于上述告警输出电路包括比较器(U_3D)、三极管(Q₂)、继电器(JDQ₂)和发光二极管(D₇)、二极管(D₁₂)、电阻(R₈)，其中比较器(U_3D)采用LM324，其负极输入端接判别比较电路的输出端，其正极输入端接地，其输出端串接电阻(R₈)后与三极管(Q₂)的基极连接，三极管(Q₂)采用BF422，其集电极通过由继电器(JDQ₂)和二极管(D₁₂)并联组成的电压电路后与电源(V_CC)连接，其发射极串接发光二极管(D₇)后接电源(V_SS)。

8、根据权利要求1所述的电缆断线监测装置，其特征在于上述变压器的原边设有限压电路，该限压电路包括双稳二极管(U₁)、电阻(R₃)，其中双稳二极管(U₁)采用P6EK12A，该双稳二极管(U₁)并联在变压器的原边输入端和输出端之间，电阻(R₃)连接在变压器的原边输出端与地之间。

9、一种电缆断线监测的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)、将被监测电缆中的至少一对电缆芯线的一端短接，并将其另一端与变压器的副边连接，使被监测的电缆芯线成为变压器副边的负载；

2)、将变压器原边的输入端与信号源连接，将变压器的原边输出端与检测变压器副边负载变化及判别变压器副边的负载是否断路的负载检测判别电路连接，通过检测变压器副边的负载变化来判别确定变压器副边的负载是否断路。

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