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Verfahren und Schaltungsanordnungen zum ferngesteuerten Schliessen
von Prüfschleifen in Streckenverstärkern Die Erfindung betrifft ein Verfahren und
Schaltungsanordnungen zum DurchfUhren des Verfahrens zum ferngesteuerten Schliessen
von Prfsehleifen in unbemannten Streckenverstärkern in NachrichtenUbertragungsstrecken.
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Vielkanalige Übertragungssysteme fUr den Betrieb auf Leitungen erfordern
wegen der sehr hohen Ubertragungsfrequenzen und der mit steigenden Frequenzen ansteigenden
teitungsdämpfung in verhältnismässig kurzen Abständen in die Leitung eingefüge Streckenverstärker.
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Mit Rücksicht auf die grosse, in Vielkanalsystemen Ubertragbare Nachrichtenmenge
und der wegen der kurzen Verstärkerabstände zahlreichen, im allgemeinen unterirdisch
untergebrachten
Verstärker ist es wesentlich, die einzelnen Streokenverstärker
im Zuge einer Ubertragungsstrecke von einer oder wenigen Überwachungsstellen aus
regelmässig prüfen und im Falle einer Störung den fehlerhaften Verstärker rausch
feststellen zu können.
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Nach bekannten Verfahren wird zum Prüfen der Streckenverstärker innerhalb
eines einer Überwachungsstelle zugeordneten Überwachungsabschnittes von der bemannten
Uberwachungastelle ein Prüfsignal auf die Übertragungsstrecke gegeben, das in einem
ausgewählten oder in allen Streckenverstärkern über eine Prüfsohleife zur Gegenrichtung
und damit zurück zur Überwachungsstelle gelangt und in dieser ausgewertet wird.
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Zum gleichzeitigen PrUfen aller Streckenverstärker eines Überwachungsabschnittes
enthalten diese eine festgeschaltete Prüfschleife mit eingefügtem, auf das Prüfsignal
abgestimmten Bandfilter. Die Verstärkungseigenschaften der einzelnen Verstärker
und damit auch ein fehlerhafter Verstärker können dabei aufgrund der unterschiedlichen
Laufzeit der zur Überwachungsstelle zurückkommenden Prüfsignale festgestellt werden.
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Zum aufeinanderfolgenden Prüfen einzelner Streckenverstärker wird
in diesen die Prüfschleife ferngesteuert durch einen von der Uberwachungsstelle
ausgesandten Steuerwechselstrom geeigneter Frequenz fallweise geschlossen. Dabei
können die
einzelnen Streckenverstärker entweder in ihrer natürlichen
Reihenfolge zeitlich alle nacheinander oder in beliebiger Reihenfolge und demnach
auch einzeln angesteuert werden.
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Im letzten Fall müssen dazu im allgemeinen für die dann unterschiedlichen
Frequenzen der Steuerweohselströme in den einzelnen StreckenverStgrkern die Empfangseinriohtungen
hierfür besonders abgestimmt werden und ein einfaoher Austausch fehlerhafter Streckenverstärker
ist dann nicht mehr möglich.
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Nach den erfindungsgemässen Verfahren sind die Streckenverstärker
nacheinander in ihrer natürlichen Reihenfolge ansteuerbar. Bekannte Verfahren zur
Lösung dieser Aufgabe verwenden beispielsweise im Empfänger für den Steuerwechselstrom
in den Streckenverstärkern Amplitudensiebe, die ein Schliessen der Prüfschleife
nur dann zulassen, wenn der Steuerwechselstrom in einem begrenzten Pegelbereich
empfangen wird. Abhängig vom veränderlichen Sendepegel des Steuerwechselstromes
in der Überwachungsstelle und der Leitungsdämpfung von dieser bis zu den einzelnen
Streckenverstärkern soll dann höchstens in einem Streckenverstärker die PrUfschleife
geschlossen werden. Nachteilig bei diesem Verfahren sind seine Abhängigkeit von
der nicht gleichbleibenden Leitungsdämpfung, die dabei verwendeten kritischen Amplitudensiebe
und die Notwendigkeit in der Uberwachungsstelle die Mittel vorzusehen, um den Sendepegel
des Steuerwechselstromes in weiten Grenzen einstellbar zu machen.
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Nach einem anderen bekannten Verrahren enthält jeder Streckenverstärker
ein ein- und ausschaltbares Sperrfilter für den Steuerwechselstrom. Dieses Filter
ist zumindest in dem jeweils zu prüfenden Streckenverstärker ein- und in den zwischen
der Uberwachungsstelle und dem zu prüfenden angeordneten Streckenverstärker ausgeschaltet.
Nachteilig dabei ist der hohe Aufwand für die Filter, die ohnehin in der modernen
Kleinstbautechnik wenn irgend möglich vermieden werden.
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Der besondere Vorteil der letztgenannten Verfahren zum Ansteuern der
Streckenverstärker in ihrer natürlichen Reihenfolge und auch des errindungsgemässen
Verfahrens, ist die vollkommene Gleichheit aller Streckenverstärker, so dass diese
ohne irgendwelche vorbereitende Arbeiten, z.B. Abstimmen austauschbar sind.
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Das die genannten Nachteile vermeldende, erfindungsgemasse Verfahren
zum aufeinanderfolgenden Ansteuern einzelner, im Zuge einer Übertragungsstrecke
angeordneter Streckenver stärker zum Zwecke der Prürung, wobei jeder der Streckenverstärker
für jede der zwei Ubertragungsrichtungen einen Verstärker enthält, wobei jeder Verstärker
am Eingang und am Ausgang über je einen Transformator mit der ankommenden bzw. abgehenden
Leitung verbunden ist, die leitungsseitige Wicklung jedes der Transformatoren einen
Mittelabgriff hat und die Mittelabgriffe der leitungsseitigen Wicklungen der
Transformatoren
jedes Verstärkers durch eine gleichstromdurchlässige Leitung verbunden sind, wobei
infolge eines von einer Uberwachungsstelle gelieferten und über den Phantomkreis
der Leitungen übertragenen Steuerweohselstromes in jeweils einem angesteuerten Streckenverstärker
eine Prüfschleife zwischen den zwei Verstärkern in einer solchen Weise geschlossen
wird, dass ein von der Uberwachungsstelle auf die abgehende Übertragungsleitung
gegebenes Prüfsignal über die durch die Prüfschliefe verbundenen Verstärker und
die Übertragungsleitung für die Gegenrichtung zurück zur Uberwachungsstelle gelangt,
und wobei das in der Überwachungsstelle empfangene Prüfsignal ausgewertet wird und
kennzeichnend ist für das ordnungsgemässe oder fehlerhafte Arbeiten des durch den
Steuerwechselstrom angesteuerten Streckenverstärkers, ist dadurch gekennzeichnet,
dass in jedem Streckenverstärker die an einem in Reihe zu einem Kontakt k liegenden,
niederohmigen Widerstand R zwischen den Mittelabgriffen der zwei der Uberwachungsstelle
abgewandten Transformatoren Trl, Tr2 infolge des Steuerwechselstromes auftretende
Spannung das Schliessen der Prüfschleife bewirkt, dass im normalen Betrieb die Kontakte
k in allen Streckenverstärkern geöffnet sind, dass zum Beginn der Prüfung die Kontakte
k in allen Streckenverstärkern geschlossen werden, dass durch den geschlossenen
Kontakt k in einem der Überwachungsstelle näherliegenden Streckenverstärker und
den damit in den Querzweig des Phantomkreises eingefügten niederohmigen Widerstand
R der über die niederohmigen Widerstände R in allen nachfolgenden Streckenverstärkern
fliessende
Steuerwechselstrom soweit gedämpft wird, dass die dort auftretende Spannung zum
Schliessen der Prüfschleife nicht ausreicht, und dass nach dem Schliessen der Prüfsohleife
in einem der Streokenverstärker beim nachfolgenden Unterbrechen des Steuerwechselstromes
die Prüft schleife und der Kontakt k in Reihe zu dem niederohmigen Widerstand R
geöffnet werden, so dass der erneut ausgesandte Steuerwechselstrom in wirksamer
Größe zum nächstfolgenden Streckenverstärker gelangt.
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Das erfindungsgemässe Verfahren wird nachstehend anhand eines beispielhaften
Ubersichtsstromlaures einer Schaltung zum Durchführen des Verfahrens näher erläutert.
Dieser zeigt den ersten Teil einer Übertragungsstrecke und zugleich eines Fernspeise-
und Überwachungsabschnittes. Der Fernspeise- und der Uberwachungsabschnitt sind
gleich lang. Der Übersichtsstromlauf ist durch strichpunktierte Rahmen unterteilte
Der Rahmen 2 enthält als leîtungsseitige Einrichtungen am Anfang eines Fernspeiseabschnittes
in Jeder der Übertragungsleitungen einen Trenntransformator mit einem Mittelabgriff
auf der Leitungsseite und eine Fernspeiseeinrichtung PS Der von der Fernspeiseeinriehtung
gelieferte Speisestrom für die Streckenverstärker wird den Mittelabgriffen der leitungsseitigen
Wicklung der Trenntransformatoren zugeführt. Mit Rücksicht auf die Uberwachungsrichtungen
sind zwischen die Fernspeiseeinrichtung FS und die Einspeisepunkte für den Speisestrom
Tiefpassfilter und ein im-normalen Betrieb geschlossener Schalter S1 eingefügt.
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Der im Zuge der vierdrähtigen Übertragungsleitung 5 folgende erste
Streßkenverstkrker 3 und alle folgenden Streckenverstärker sind vollkommen gleich
aufgebaut und untereinander austauschbar. Jeder Streokenverstärker enthält für jede
übers tragungsrichtung zwischen Trenntransformatoren je einen Verstärker V1 bzw.
V2 und etne Stromversorgungseinrichtung SV, ferner die später beschriebene Prüfeinrichtung
4.
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Die Stromversorgungseinrichtung SV speist im allgemeinen die Verstärker
beider Ubertragungsrichtungen und die Prüfeinrichtung und ist daher in jedem Streckenverstärker
nur einmal vorhanden. Sie ist dann zwischen die leitungsseitigen Mittelabgriffe
der Trenntransformatoren vor bzw. nach dem Verstärker für eine Ubertragungsrichtung
eingefügt; die leitungsseitigen Mittelabgriffe der Trenntransformatoren der anderen
Ubertragungsrichtung sind unmittelbar miteinander verbunden.
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Die Prüfeinrichtung 1 der Überwachungsstelle wird im Falle einer Störung
oder einer regelmässigen Uberwachung anstelle einer Vielkanal-Endstelle oder eines
vorhergehenden Leitungsabschnittes an die leitungsseitgen Einrichtungen 2 angeschlossen.
Die Früfeinrichtung 1 enthält einen Steuergenerator SG zum Erzeugen des Steuerwechselstromes,
einen Prürgenerator PG zum Erzeugen eines Prüfsignales und einen Empfänger E für
das zur Uberwachungsstelle zurückkommende Prüfsignal. Der Steuergenerator liefert
vorzugsweise eine Sinusschwingung
mit einer Frequenz unterhalb der
niedrigsten Frequenz des übertragenen Nutzbandes, die der Übertragungsleitung ebenso
wie der Fernspeisestrom über die leitungsseitigen Mittelabgriffe der Trenntransformatoren
zugeführt wird, und die durch einen Schalter 82 ein- und ausgeschaltet werden kann.
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Das genannte Tiefpassfilter zwischen der Fernspeiseeinriohtung FS
und den Mittelabgriffen der Trenntransformatoren verhindert eine Belastung des Steuergenerators
SG durch den Ausgang der Fernspeiseeinrichtung. Kondensatoren zwischen den Mittelabgriffen
der Trenntransformatoren und dem Ausgang des Steuergenerators verhindern dessen
Beschädigung durch die Fernspeisespannung.
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Die Prüfeinrichtung 4 im Streckenverstärker 3 enthält in ihrem zwischen
die leitungsseitigen Mittelabgriffe der Trenntransformatoren auf der der Uberwachungsstelle
abgewandten Seite der Verstärker eingefügten Eingangskreis einen niederohmigen Widerstand
R und in Reihe dazu einen Kontakt k.
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Parallel zu dem Widerstand R liegt der Eingang eines Empfängers, bestehend
aus einem Verstärker V), der auf die Frequenz des Steuerwechselstromes abgestimmt
sein kann, und ein dem Verstärker V3 nachgeschalteter Gleichrichter Or.
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Der bei empfangener Steuerfrequenz vom Gleichrichter Ur gelieferte
Gleichstrom steuert in nicht dargestellter Weise die Kontakte p zum Schliessen der
Prüfschleife vom Ausgang des Verstärkers V1 zum Eingang des Verstärkers V2 und steuert
weiterhin eine Relaisschaltung oder eine gleichwertige
elektronische
Schaltung RS an. In schon früher vorgeschlagener Weise wird das Wirken der Relaissohaltung
durch das ansteuernde Signal vorbereitet. Mit dem Ende des ansteuernden Signals
öffnet der einen Teil der Relaisschaltung RS bildende Kontakt k im Eingangskreis
der Prüfeinrichtung.
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Die Relaisschaltung RS und damit auch der Kontakt k verbleiben in
diesem Schaltzustand bis sie durch ein weiteres Signal über einen zweiten Eingang,
im vorliegenden Falle vorzugsweise durch das Unterbrechen oder Absenken der die
Relaisschaltung speisenden Spannung wieder in ihren anderen Schaltzustand umgesteuert
werden.
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Beim erfindungsgemässen Verfahren verläuft das Prüfen der Streckenverstärker
eines Uberwachungsabschnittes in folgender Weise: Während des normalen Betriebes
sind die Kontakte k in allen Streckenverstärkern geöffnet. Zu Beginn der Prüfung
wird durch kurzzeitiges offenen des Schalters S1 in der Uberwachungsstelle, die
zugleich Fernspeisestelle ist, der Speisestrom für die Streckenverstärker unterbrochen
und damit in allen Streckenverstrkern die Kontakte k geschlossen. Die Kontakte k
bleiben auch nach dem Schliessen des Schalters S1 geschlossen. Durch Schliessen
des Schalters S2 wird Steuerwechselstrom auf den Phantomkreis der Ubertragungsleitungen
gegeben, der am Widerstand R des ersten Streckenverstärkers eine ausreichend grosse
Spannung bewirkt, um über den Verstärker V3 und den Gleichrichter Gr die Kontakte
p und damit
die Prüfschleife PS vom Ausgang des Verstärkers V1
zum Eingang des Verstärkers V2 zu schliessen sowie die Relaisschaltung RS in einen
Vorbereitungszustand zu setzen, Das vom Prüfgenerator PG gelieferte Prüfsignal gelangt
nun über die zwei Verstärker V1 und V2 des ersten Streckenverstärkers zurück zum
Empfänger E und wird durch diesen ausgewertet Die Widerstände der Phantomkreise
zwischen der Uberwachungsstelle und dem ersten Streckenverstärker bzw. zwischen
je zwei Streckenverstärkern bilden die Längswiderstände, die Widerstände R in den
Streckenverstärkern die Querwiderstände eines Kettenleiters, in dem die einzelnen
Glieder eine solche Dämpfung haben, dass die infolge des Steuerwechselstromes am
Querwiderstand R eines nachfolgenden Gliedes auftretende Spannung zum Durchschalten
der Prüfschleife nicht ausreicht, wenn in einem vorhergehenden Glied der Querwiderstand
R eingeschaltet ist Zugleich dämpft der Kettenleiter auch den Speisestrom für die
nachfolgenden Streckenverstärker, so dass in diesen u.a. die Empfindlichkeit des
Empfängers für den Steuerwechselstrom zumindest erheblich herabgesetzt ist, so dass
die Sicherheit für das Ansprechen nur des Empfängers in einem Streckenverstärker
entsprechend erhöht wird. Nach dem Prüfen des ersten Streckenverstärkers wird durch
öffnen des Schalters S2 der Steuerwechselstrom unterbrochen, damit im ersten Streckenverstärker
die Prüfschleife PS geöffnet, die Relaisschaltung RS in ihren zweiten Schaltzustand
gebracht und der Kontakt k öffnet wird. Beim nächsten Schliessen des Schalters 52
kann
der Empfänger im ersten Streckenverstärker wegen des geöffnete
Kontaktes k nicht mehr ansprechen. Der geöffnete Kontakt k setzt zugleich die Dämpfung
des Kettenleiters so weit herab, dass nun der Empfänger im nächstfolgenden Streckenverstärker
anspricht und dieser geprüft werden kann.
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Nach dem Prüfen aller Streokenverstärker des Uberwachungsabschnittes
sind auch die Kontakte k in allen Streckenierstärkern geöffnet und damit die Strecke
wieder für den normalen Betrieb bereit.
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Die Fernspeiseeinrichtung FS liefert üblicherweise einen ,konstantgehaltenen
Speisestrom Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wandert sich während der Prüfung
durch die anfangs in allen Streckenverstärkern eingeschalteten und nacheinander
in allen geprüften Streckenverstärkern ausgeschalteten Querwiderstände die Belastung
in starkem Masse von kleinen zu grossen Werten. Ii gleichem Masse ändert sich auch
die Ausgangsspannung der Fernspeiseeinrichtung, so dass aus der Anzeige eines Spannungsmessers
U in der Uberwachungsstelle 1 feststellbar ist, in welchem Streckenverstärker jeweils
die Prüfsohleife geschlossen ist.
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Neben dem als Aufgabe gegebenen Vorteil der einheitlichen Streckenverstärker
mit einfachem Aufbau bietet das erfindungsgemässe Verfahren weiterhin folgende Vorteile:
erhöhte Sicherheit für das Ansteuern nur eines Streckenverstärkers, Kennzeichnung
des angesteuerten Streckenverstärkers in der Über--wachungsstelle.