CN2239685Y - 一种电话线路监控装置 - Google Patents

Abstract

一种串联于电话外线和电话机之间的电话线路监控装置。由外壳1、讯响器2、线路板3、接线体4、电池盒5、输入外线接线柱6、7、电话机接线柱10、11和底盖23组成。本装置在现有线路设计的基础上，增设一组与振荡报警电路联接的自动取样电路15、运算放大电路19、合法电话机参考电位电路17、非法参考电位电路18、驱动供电电路20和电池供电电路13。本实用新型对电话线路被窃用或窃听及出现故障时，给电话用户立即报警。

Description

一种电话线路监控装置

本实用新型涉及通讯终端设备，具体是一种串联在电话机线路上的监控装置。

目前，社会上使用的电话线路监控装置，其监控线路主要由外线供电电路、手动试验电路和振荡报警电路组成。这种监控装置虽然已解决了电话线路防并机窃用或窃听，但遇到以下情况仍没有解决：1、电话线路被窃用者采用断线窃用或采用倒顺闸窃用时；2、电话线路出现断路、短路或接触不良故障时；3、打完电话没有将电话手柄挂好原来位置时；4、原监控装置的静态阻抗较小，静态下消耗电话线路电流过大。上述不足给众多的电话用户带来一定的经济损失和不便，也是国内目前提高多功能电话线路监控装置极需解决的课题。

本实用新型的任务是提供一种既能防止电话线路被盗用者采用并机窃用或窃听，又能防止窃用者断线窃用或采用倒顺闸窃用，还能当电话线路出现断路、短路或接触不良以及电话手柄没有挂好时，立即给电话用户发出报警信号的装置；并提高静态下监控装置电路的阻抗，减少功耗。

本实用新型的重要技术解决方案是：在现有线路设计的基础上，增设一组与振荡报警电路联接的自动取样电路、运算放大电路、合法电话机参考电位电路、非法参考电位电路、驱动电路和电池供电电路，并在外线供电电路中增设一个串联的桥式电路。这种设计方案的主要特点是：采用运算放大器、CMOS集成电路、光电隔离管GD₁等元件，提高了静态情况下监控装置电路的阻抗，减少了静态下电话机线路的电能损耗；供电电源采用电话线路和监控装置中电池双电源供电方式，解决了单一电话线路电源供电在被断线窃用或电话线路出现故障时，电话用户无法察觉的缺陷。使监控装置在任何情况下都能得电工作，对电话线路的防窃听和并机、断线或倒顺闸窃用，电话线路出现断路、短路或接触不良的故障以及电话手柄没挂好及时进行监控报警。

本实用新型结构紧凑，安装方便，对电话线路被窃用者并机窃用或窃听及断线、倒顺闸窃用，以及对电话线出现断路、短路、接触不良或打电话手柄没挂好，会给电话用户立即发出不同的报警信号。还具有静态输入阻抗较高(≥13×10⁶Ω)，减少了静态下消耗电话线路电流的优点。

附图1和附图2分别是本实用新型的侧面剖视图和主视图。图中的1是外壳、2是讯响器Y、3是线路板、4是连接体、5是电池盒，6、7分别是接输入电话外线接线柱、8是扬声窗、9是发光二级管D₀、10、11分别是接电话机线接线柱、12是试验按键、23是底盖。

附图3是本实用新型各个电路部分的联接方框图。由图中所示，这些电路的具体联接方式是：

(1)电池供电电路13、外线供电电路14、自动取样电路15和手动试验电路16，分别与运算放大电路19的输入端串联；

(2)合法电话机参考电位电路17和非法参考电位电路18，分别与运算放大电路19并联；

(3)运算放大电路19的输出端，通过驱动供电电路20与振荡报警电路21的输入端串联；

(4)振荡报警电路21中包括：A为低频振荡时间间隔电路、B为音频发生器电路、C为音频放大电路、D为讯响回路。

附图4是本实用新型线路板3的线路原理图。

以下参照图3、图4将本实用新型的具体结构和工作原理进行详细说明。

1、在外线供电电路14中，位入输入外线接线柱6、7和监控装置的L₁、L₂线端之间串联一个由二级管D₁、D₂、D₃、D₄组成的桥式电路，使得接输入电话外线7、6端的两根电话线无论正接或反接在L₁、L₂两瑞均使L₁端为高电位，L₂端为低电位，保证了整个电话线路监控装置的供电电源，并使7、6端成为无极性的输入端。电容C₁并联于L₁、L₂两端，其作用在于滤除电路中的干扰与杂波。

2、电池供电电路13是由直流电源E和二级管D₉、发光二级管D₀组成。普通干电池E的电压为3V。当电话线路正常时，L₁、L₂两端电位总是高于E，E通过D₉、D₀并联于L₁、L₂两端，使D₉、D₀处于反向截止状态，所以当电话线路处于正常状态及被并机窃用或窃听时，电池E本身不消耗电能，同时E也不消耗电话线路的电能。只有当外线出现故障，L₁、L₂两端不能从外线路获得供电电压时，D₉、D₀才正向导通，供给监控装置的电源。保证了监控装置在任何状态下都能正常工作，并可使电池E使用时间增长。

3、自动取样电路15由电阻R₃、R₄组成。且R₃＝R₄＝22MΩ，其R₃与R₄联接点的电位为1/2L₁、L₂的端电压，由于R₃与R₄串联，实现取样电路的阻抗为44MΩ。

4、由二极管D₅、D₆、D₇、D₈组成的桥式电路和电阻R₁、R₂、R₉及光电隔离管GD₁组成合法电话机参考电位电路17。当接入10、11端的电话机工作时，有电流流过光电隔离管GD₁控制端，使得GD₁导通，将R₈与GD₁联接点的电位降为1V以下(因为R9＝330Ω)。其中：R₁为限流电阻，R₂为分流电阻，R₁与GD₁控制端串联后再与R₂并联，保证在正常工作状态下，流入光电隔离管GD₁控制端的电流为额定电流。

5、非法电位参考电路18是由电阻R₅、R₆、稳压二极管D₁₀组成。R₅＝R₆＝22MΩ，D₁₀稳压值为10V，其线路阻抗大于44MΩ，R₆与D₁₀联接点的电位为10V(当L₁、L₂两端电压大于10V时)或等于L₁与L₂两端的电压值(当L₁、L₂两端电压小于10V时)。

6、运算放大电路19是由运算放大器22、电阻R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈和稳压二极管D₁₀组成。运算放大器22反相输入端的电位高于同相输入端的电位时，运算放大器输出低电位，反之输出高电位，反相输入端的电位即是R₃与R₂联接点电位，同相输入端电位即是R₆与R₁₀联接点电位(在接入10、11端的电话机没有使用时)或是R₈与光电隔离管GD₁联接点电位(在接入10、11端的电话机使用时)。

7、驱动供电电路20是由电阻R₁₀、R₁₁、R₂₀、稳压二级管D₁₁、三极管BG₁组成。当R₁₀与运算放大器22联接点为高电位时，BG₁导通，D₁₁将电压稳定在6V(D₁₁稳压值为6V)，供给振荡报警器电路21(包括低频振荡时间间隔电路、音频发生器电路、音频放大器电路、讯响回路)的电源，使其得电工作。当R₁₀与运算放大器22相联点为低电位时，BG₁截止，振荡报警电路21失去工作电源，从而使静态下振荡报警电路21不消耗任何电能，实现了静态下高阻抗、低功耗的目的。

8、由R₁₂、R₁₃、R₁₄、VR₁、C₃、D₁₂、D₁₃、或非门I、II组成低频振荡时间间隔电路21A。其中：R₁₂为补偿电阻；R₁₃、R₁₄、VR₁为振荡电阻；D₁₂、D₁₃为输入嵌位二级管；C₃为振荡电容，其振荡频率： $f=\frac{1}{2.2(R_{13+}{R}_{14}+V{R}_1)\·C_3}$ 只要或非门I、II得到供电电源，低频振荡电路就起振工作，使II的输出端有高低变化的电位。

9、由R₁₅、R₁₆、R₁₇、VR₂、C₄、或非门III、IV组成音频发生器电路21B。其中：R₁₅为补偿电阻；R₁₆、R₁₇、VR₂为振荡电阻；C₄为振荡电容，其振荡频率： $f=\frac{1}{2.2(R_{16}+R_{17}+V{R}_2)\·C_4}$

音频发生器的间歇时间受低频振荡电路II的输出端高低电位的控制。

10、由电阻R₁₈、三级管BG₂组成音频放大电路21C。音频发生器输出端输出较弱的音频信号，通过BG₂的放大，从而能够驱动讯响器2工作。

11、由讯响器2、三极管BG₂、BG₁、电阻R₁₁、桥式电路D₁-D₄组成讯响回路21D。当报警时，使得整个线路处在音频信号中，形成线路闭锁，窃用者无法使用电话。

12、由试验按键12，电阻R₁₉组成手动试验电路16。R₁₉的电阻值为390Ω(约为普通电话机的摘机阻抗)。当按下12时，相当于在7、6端并接一不合法电话机，应立即报警工作，以便检查监控装置工作是否正常。

本实用新型的监控装置的使用条件：电话外线供电电压为直流48V-60V，将电话外线接入7、6两端(不分正负极)，此时L₁、L₂两端电压等于7、6两端电压。电话线路监控装置对电话机不同的使用状态下的工作程序如下：

1、电话机处于静态情况下(没有窃用、合法用户也不打电话)。L₁、L₂两端电压为48V-60V，此时运算放大器22反相输入端电位为24V-30V(即R₃与R₄联接点电位)，运算放大器22同相输入端电位等于10V(即R₆与R₁₀联接点电位)，这样，运算放大器控制BG₁截止，整个监控装置处在静态微功耗状态下。

2、当合法用户打电话时。L₁、L₂两端电压将下降为7V-18V之间，运算放大器反相端电位为1/2L₁、L₂端电压，即为3.5V-9V，运算放大器同相端电位小于1V(此时光电隔离管GD₁导通)。运算放大器22控制BG₁截止，整个监控装置处在静态微功耗状态下。

3、合法用户在通话期间(L₁、L₂端电压降为7V-18V)，有并接的电话窃听时。运算放大器22的反相输入端电位为1/2L₁、L₂端电压(即3.5V-9V)，同相输入端电位为7V-10V(D₁₀稳压值为10V，虽然合法用户打电话时有电流流过光电隔离管GD₁控制端，由于受窃听电话的分流，使得流过光电隔离管GD₁控制端的电流小于额定电流，所以GD₁截止，不影响同相输入端电位)，所以运算放大器控制BG₁导通，整个报警电路得电报警，讯响器2工作。

4、当非法电话并接于电话外线上窃用时。L₁、L₂两端电压将下降为7V-18V之间，运算放大器22反相端电位为3.5V-9V，运算放大器同相输入端电位为7V-10V(D_o稳压值为10V)，此时运算放大器控制BG₁导通，使振荡报警电路21得电工作。由于整个回路充满音频信号，使窃用电话者无法拨出电话，达到了防窃目的。

5、当电话外线出现故障(短路、断路或接触不良)或被窃用者采用断线、倒顺闸窃用时。由于7、6端无输入电压，这时由电池E供电，其电压为3V，运算放大器22反相输入端电位为1.5V，同相端电位为3V，运算放大器22控制BG₁导通，使振荡报警电路21得电工作。此时由于有电流流过发光二极管9，发光二极管D_o闪亮报警。

6、当使用完电话没有挂好手柄时。程控交换机则在没有挂好手柄一分钟内切断供电电源，此时由于7、6两端失电，监控装置立即工作报警，约3分钟后程控机继续供电，7、6两端得电报警停止，程控机约在1分钟内又切断供电电源，监控装置则又重新工作报警。这样循环下去，直到通知电话用户挂好电话为止。

7、当外线供电电压正常时，按下试验按键12，相当于在外线上并接了一部非法窃用电话机，此时监控装置应立即报警，以便于检查本实用新型监控程序是否正常。

Claims (8)

1、一种电话线路监控装置，由外壳[1]、讯响器[2]、线路板[3]、接线体[4]、电池盒[5]、输入外线接线柱[6、7]、电话机接线柱[10、11]和底盖[23]组成，在线路板[3]上，含有外线供电电路[14]，手动试验电路[16]和振荡报警电路[21]；本监控装置的特征是在线路板[3]上，还含有电池供电电路[13]，自动取样电路[15]，合法电话机参考电位电路[17]，非法参考电位电路[18]，运算放大电路[19]和驱动供电电路[20]；这些电路的具体联接方式是：

(1)电池供电电路[13]、外线供电电路[14]、自动取样电路[15]和手动试验电路[16]，分别与运算放大电路[19]的输入端串联；在外线供电电路中，位于输入外线接线柱[6、7]和监控装置的L₁、L₂线端之间，串联一个桥式电路，并在L₁、L₂之间并联一个电容C₁；

(2)合法电话机参考电位电路[17]和非法参考电位电路[18]，分别与运算放大电路[19]并联；

(3)运算放大电路[19]的输出端，通过驱动供电电路[20]与振荡报警电路[21]的输入端串联。

2、按照权利要求1所说的电话线路监控装置，其特征在于所说的外线供电电路[14]中，串联于输入外线接线柱[6、7]和L₁、L₂线端之间的桥式电路是由二级管D₁、D₂、D₃、D₄组成。

3、按照权利要求1所说的电话线路监控装置，其特征是所说的电池供电电路[13]，是由直流电池E、二级管D₉和发光二级管D₀组成；其中直流电池的电压为3V。

4、按照权利要求1所说的电话线路监控装置，其特征是所说的自动取样电路[15]，由电阻R₃和R₄组成，且R₃＝R₄＝22MΩ，R₃与R₄联接点的电位为1/2L₁、L₂的端电压，R₃与R₄串联电路的阻抗为44MΩ。

5、按照权利要求1所说的电话线路监控装置，其特征是所说的合法电话机参考电位电路[17]，是由二级管D₅、D₆、D₇、D₈组成的桥式电路和电阻R₁、R₂、R₉以及光电隔离管GD₁组成。

6、按照权利要求1所说的电话线路监控装置，其特征是所说的非法参考电位电路[18]，是由电阻R₅、R₆、稳压二级管D10组成；其中R₅＝R₆＝22MΩ，D₁₀的稳压值为10V，线路阻抗＞44MΩ。

7、按照权利要求1所说的电话线路监控装置，其特征是所说的运算放大电路[19]，是由运算放大器[22]、电阻R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈和稳压二级管D₁₀组成；反相输入端的电位为R₃与R₂联接点的电位，同相输入端的电位为R₆与R₁₀联接点的电位。

8、按照权利要求1所说的电话线路监控装置，其特征是所说的驱动供电电路[20]，是由电阻R₁₀、R₁₁、R₂₀、稳压二级管D₁₁和三级管BG₁组成。

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