CN1250569A - 电话线路监视设备 - Google Patents

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    • H04M3/26—Arrangements for supervision, monitoring or testing with means for applying test signals or for measuring
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Abstract

揭示了被使用在用户房屋环路和本地电话网之间的独立电话线路状态监视和报告设备(10)。该设备用环路电流、来自用户房屋的外部的AC或DC供电、或内部电池(61)来进行工作。该设备以无源方式监视房屋环路的状态直至检测到告警状况为止。当房屋通信设备处在挂机或摘机时,该设备检测正常的塞尖－塞环电压和电流条件。如果检测到开路、短路、或不正确环路阻抗条件,则设备指示出房屋线路中的潜在故障。然后,设备通过可视的或可听见的指示(11)以电子方式向外部监视装置报警,或通过自动拨打两个预先编程的电话号码中的一个号码来报警。故障可在有线电话线路上或无线链路(21)上被报告到中央局或其它地点。另外,当设备被配置用于与中央局的无线链路通信时,该设备可被远端复位。

Description

电话线路监视设备
                        发明背景
发明技术领域
本发明涉及电信系统，更具体地，涉及被使用在用户房屋环路与本地电话网之间的电话线路状态监视和报告设备。
相关技术描述
对于商业或居民电话用户，服务可靠性是最重要的。当出现通信故障时，无论是在用户房屋内的、还是电话或数据设备内的来自中央局(CO)的环路上，业务的破坏对于电话运营公司(Telco)和对于终端用户都是很浪费财力的。Telco可以是有线或无线运营者，包括新的个人通信业务(PCS)运营者和蜂窝电话公司(Cellcos)。
为了在用户房屋内或从房屋到CO之间在故障情况以后恢复正常通信，必须检测故障状况，然后加以隔离出和定位。故障隔离和定位是确定进行纠正行动的责任的关键功能。例如，如果在用户房屋内发生故障，则配线和通信设备可能要由居住者或房东负责。然而，如果在CO和与用户房屋的接口之间发生故障，则Telco有责任纠正该故障。
当前用于故障检测、隔离和定位的可以有几种设备，然而，所有这些设备被设计用于有线电话线路，并且必须由中央局供电。然而，在许多第三世界国家中的一些地区没有有线电话线路。在这样的边远区域的人们得到电话服务的唯一方式是通过无线电信系统。对于这些系统，在用户房屋内的故障不会被自动检测和报告。所以，这样的系统的可靠性和可提供性就降低了。另外，通过空中接口测试在手机处无线电的完整性和强度的能力被构建在用于PCS无线电(诸如CDMA，GSM和TDMA)的信令协议规定中。然而，问题可能产生于建筑物内配线或无线发射设备本身。
虽然对于诸如这里所揭示的上述的不足之处和缺点的解决办法还没有已知的现有技术的教导，但授权给Bartelink的美国专利No.4,390,750 (Bartelink)、授权给Fryer的美国专利No.4,446,340(Fryer)、和授权给Rosenfeld等的美国专利No.4,817,137(Rosenfeld)讨论了与这里所讨论的事项有关的主题。Bartelink揭示了一种远端监管系统，用于由中央局在现有的电话电路上监视用户房屋的状态。在用户房屋处的辅助设备被耦合到用户的电话电路，该设备包括监视房屋状况的传感器。如果传感到异常状况，则辅助设备通知中央局，它可进一步把用户识别号和告警性质通知一个行动中心。然而，Bartelink的辅助设备需要与Telco和中央局有线路连接。这样，Bartelink没有提供一种不用与中央局之间具备有线连接而独立地监视用户房屋和报告告警状况的能力。
Fryer揭示了一种用于测试在中央局与用户设备之间的电话线路的反馈环电路。反馈环电路位于线路的用户一端，它由通常的中央局的电源供电。Fryer通过引入一个来自中央局的信号，以便启动测试电话线路。因此，Fryer没有提供一种不用与中央局之间具备有线连接而监视用户房屋和报告告警状况的独立能力，或工作在无源状态的能力。
Rosenfeld揭示了一种用于监视远端电话的摘机状态的装置。Rosenfeld把一个扰动电压从中央局引入到用户环路上，然后监视在用户环路中的阻抗的变化。因此，Rosenfeld没有提供一种不用与中央局之间具备有线连接而监视用户房屋和报告告警状况的独立能力，或工作在无源状态的能力。
对上述的每篇参考文献的考察表明：至今还没有揭示或提出诸如本申请在这里所描述的、和提出权利保护要求的系统和方法。
为了克服现有的解决方案的缺点，最好能提供一种使用于用户房屋环路与本地电话网之间的独立电话线路状态监视和报告设备。该设备以无源的方式监视房屋环路状态直到检测到告警状况为止，然后将通过视频或音频的指示以电子方式把告警报告给外部接收设备，或通过自动拨打一个电话号码来把告警报告给中央局或其它地点。本发明提供了这样的设备。
                        发明概要
作为一个方面，本发明涉及一种独立设备，该设备以无源的方式监视房屋电话线路状态，并且通过视频或音频的指示以电子方式把线路故障报告给外部监视设备，或通过自动拨打一个有线或无线的电话号码来把线路故障报告给中央局或电话运营公司指定的其它地点。
                        附图简述
通过参考以下附图并结合伴随的说明，将能够更好地理解本发明，并且它的许多目的和优点对于本领域技术人员就将更为明显，其中：
图1是本发明的作为独立单元实现的监视设备的第一实施例的简化方框图；
图2是本发明的作为与无线用户单元(WSU)互联的监视模决实现的监视设备的第二实施例的简化方框图；以及
图3是在本发明的监视设备内的监视电路的优选实施例的电路图。
                     实施例详细描述
本发明是一种使用在用户的房屋环路与本地电话网之间的电话线路状态监视和报告设备。该设备可以用环路电流、来自房屋的外部AC或DC电源，或外部的电池等来进行工作。该设备以无源方式监视房屋环路的状态，直至检测到告警状况为止。这时，告警信号通过视频或音频指示以电子方式报告给外部监视装置，或通过自动拨打一个电话号码报告给中央局或其它地点。
在正常的运行条件下，当房屋通信设备是挂机或摘机时，本发明检测正常的塞尖-塞环电压和当前状况。如果检测到开路、短路、或不正确的环路阻抗条件，则本发明指示出房屋线路上的潜在故障。
图1是本发明的作为独立单元实施的监视设备的第一实施例的简化方框图。分开的独立单元10被安装在用户房屋中的每条线路上。每个独立单元可以把关于在安装了该单元的线路上发生的故障状态的指示独立地提供给用户、修理人员、或Telco。这样，如果房屋线路的修理人员是独立于Telco，则他将得到该房屋主人这样的反应：线路故障在他离开房屋以前已被成功地纠正。
独立单元被安装在用户房屋内尽可能地接近于从电话网进来的塞尖(T)-塞环(R)进入点。独立单元10可用多个电话号码来编程，这些电话号码是可用来报告各种特定的告警状况的。在优选实施例中，独立单元可以用多达两个电话号码来进行编程。当开关SW1在P1点处在闭合位置时，多达十位数字的第一电话号码可根据标准按键(DTMF)室内电话被编程。当开关SW1处在P2位置时，多达十位数字的第二电话号码可被编程。在电源故障的情况下，独立单元提供从用户房屋到电话网的透明连接。
指示器11(例如LED(发光二极管)指示器)可以指示房屋电话线路的状态以及监视器是处在监视模式还是处在编程模式。监视器自动地处在监视模式，除非有一个报告的电话号码被编程。
图2是本发明的作为与无线用户单元(WSU)21互联的监视模块20实现的监视设备的第二实施例的简化方框图。WSU 21提供从用户房屋到电话网的无线通信互联。监视模块20可以在WSU 21内部，或可以从外部地被连接到WSU 21。
WSU 21可以对于特定的无线设备提供用于单个无线发射和接收路径(TRX)的接口，例如来自Ericsson(DECT和PCS 1900)，Nortel(CDMA，GSM和TDMA)，National Panasonic(PAC和PHS)，Mitsubishi(PHS)，Qualcom(CDMA)，Motorola(CDMA和PAC)，Nokia(PCS 1900和PAC)，和Lucent(CDMA和PAC)的设备。另外，WSU 21可以提供用于个人计算机(PC)和传真(FAX)通信的数据转接器。在这样的情况下，WSU 21可以被直接连接到PC或FAX装置，而不使用房屋电信线路。
在图2所示的配置下，监视模块20从WSU 21得到DC电源，并通过六脚插头或电缆连接到WSU。接脚被标记为T(入)、R(入)、V+、V-、PS1和PS2。监视模块20将房屋电话线路的状态经过逻辑接脚PS1和PS2传送到WSU 21。另外，监视模块20可通过逻辑接脚PS1和PS2被远端复位。房屋电话线路被连接到监视模块外的T(出)和R(出)接脚，以及DC电源被连接到管脚V+和V-。
本发明的监视和报告设备的任何一个实施例可以与房屋安全告警系统集成在一起。房屋线路上的故障状况然后由安全告警系统报告给中央监视中心。
图3是在本发明的监视设备内的监视电路的优选实施例的电路图。监视电路31包括LM 741线性运算放大器33，它作为比较器来工作，电话(入)35具有T(入)管脚37和R(入)管脚39，以及两个电话(出)连接41和43。电话(出)连接(1)41包括T1(出)管脚45和R1(出)管脚47，以及电话(出)连接(2)43包括T2(出)管脚49和R2(出)管脚51。电路还包括2N3904晶体管53，它用作为发射极跟随电路，第一LED(LED1)55，第二LED(LED2)57，测试点(TP)59，以及电源61。
LM 741比较器33是一种现用的线性运算放大器，它被使用于倒相模式。电话(入)连接35是在监视电路31与Telco之间经过管脚T(入)37和R(入)39的塞尖-塞环连接的接口。TP 59是用于监视电路31的现场故障排除或安装测试的测试点。
电话(出)连接(1)41提供到房屋线路管脚T1(出)45和R1(出)47端-环接口。电话(出)连接(2)43提供通过管脚T2(出)49和R2(出)51的辅助输出。例如，当WSU 21(图2)被连接在塞尖-塞环连接上、以及从WSU 21到塞尖-塞环连接的线路的整体性需要被特别地监视时，该辅助输出即电话(出)连接(2)43可以被利用，另外，一个辅助输出可被用来实现监视和报告设备与房屋安全告警系统的接口。
如果T(入)37和R(入)39处的Telco塞尖-塞环接口开路或者是短路，则LM 741比较器33施加一个正偏压到2N3904晶体管53。这将打开了到LED 1和LED 2和到电话(出)连接(1)41和电话(出)连接(2)43的电路。在房屋的接口处的状态可在作为状态指示器的LED1和LED 2上反映出来。另外，如果在房屋线路上出现异常的阻抗条件，例如在出(1)上短路，则LED 1和LED 2也指示出状态的改变。
虽然LED 1和LED 2在图3上作为指示器被使用，但可以采用其它方法来报告系统的状态。例如，诸如晶体管53的发射极跟随电路可被利用来驱动数字NAND(与非)门提供TTL逻辑输出，以便指示电路状态，也可把任选的直接数字接口提供到WSU 21上，以用于线路状态报告。另外，发声器可被用来代替或附加于LED指示器，以提供能听到的异常状态指示。
电源61通常提供12伏DC供电。DC电源可任选地由WSU 21提供。
因此，可以相信，从上述的说明中，本发明的工作和结构将变得很明白。虽然所显示和描述的本方法、设备、和系统的特征为优选的，但很容易明白，可以在其中作出各种改变和修正而不背离如以下权利要求中规定的本发明的精神和范围。

Claims (16)

1.用于以无源方式监视房屋电话线路以及报告线路上的故障的独立设备，所述设备包括：
传感器部件，用于测量在所述房屋电话线路中的多种状态，所述传感器部件不用连接到电话公司中央局而可进行工作；
监视电路，被连接到所述传感器部件，它利用来自传感器部件的测量值来确定多种告警状况；
报告部件，被连接到所述监视电路，用于报告所述多种告警状况；以及
电源，用于给所述传感器部件、所述监视电路、和所述报告部件供电。
2.权利要求1的监视和报告设备，其特征在于，其中所述传感部件包括用于测量塞尖-塞环电压和电流的装置。
3.权利要求2的监视和报告设备，其特征在于，其中所述传感部件包括用于测量房屋环路阻抗的装置。
4.权利要求1的监视和报告设备，其特征在于，其中所述多种告警状况包括：
在所述房屋线路中的开路；
在所述房屋线路中的短路；以及
不正确的环路阻抗。
5.权利要求1的监视和报告设备，其特征在于，其中所述报告部件包括用于通过可视的指示来报告告警状况的装置。
6.权利要求1的监视和报告设备，其特征在于，其中所述报告部件包括用于通过可听见的指示来报告告警状况的装置。
7.权利要求1的监视和报告设备，其特征在于，其中所述报告部件包括用于以电子方式向外部监视系统报告告警状况的装置。
8.权利要求7的监视和报告设备，其特征在于，其中所述用于以电子方式向外部监视系统报告告警状况的装置包括用于把所述监视和报告设备与房屋安全告警系统集成在一起的装置。
9.权利要求8的监视和报告设备，其特征在于，其中所述用于以电子方式向外部监视系统报告告警状况的装置包括多种由发射极跟随电路驱动的数字NAND门，所述NAND门产生TTL逻辑输出来指示房屋线路状态。
10.权利要求7的监视和报告设备，其特征在于，其中所述用于以电子方式向外部监视系统报告告警状况的装置包括用于通过无线与电话网通信的无线用户单元。
11.权利要求1的监视和报告设备，其特征在于，其中所述报告部件包括用于通过自动拨打电话号码到电话公司中央局来报告告警状况的装置。
12.权利要求1的监视和报告设备，其特征在于，其中所述报告部件包括用于通过自动拨打电话号码到由电话公司指定的地点来报告告警状况的装置。
13.权利要求1的监视和报告设备，其特征在于，其中所述电源是内部电池。
14.权利要求1的监视和报告设备，其特征在于，其中所述电源是来自房屋的DC供电。
15.权利要求1的监视和报告设备，其特征在于，其中所述电源是来自房屋的外部AC供电。
16.用于以无源方式监视房屋电话线路以及报告线路上的故障的独立设备，所述设备包括：
传感器部件，用于测量在所述房屋电话线路中的塞尖-塞环电压、塞尖-塞环电流、和房屋环路阻抗；
监视电路，被连接到所述传感器部件，它利用来自传感器部件的测量值来确定开路、短路、和不正确的环路阻抗；
报告部件，被连接到所述监视电路，用于以电子方式向外部监视系统报告所述告警状况；以及
电源，用于给所述传感器部件、所述处理器、和所述报告部件供电，所述电源包括来自房屋的DC供电。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication