DE2436373C3

DE2436373C3 - Fehlerortungsverfahren für Vierdraht-Trägerfrequenzsysteme

Info

Publication number: DE2436373C3
Application number: DE2436373A
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl.-Ing. 8500 Nuernberg Maerkl
Original assignee: Te Ka De Felten & Guilleaume Fernmeldeanlagen 8500 Nuernberg De GmbH
Current assignee: Te Ka De Felten & Guilleaume Fernmeldeanlagen 8500 Nuernberg De GmbH
Priority date: 1974-07-27
Filing date: 1974-07-27
Publication date: 1983-02-24
Also published as: ATA569175A; JPS5135036A; DE2436373A1; FR2280263B1; FR2280263A1; CH599720A5; AU8338275A; IT1039791B; US4006320A; GB1485567A; DE2436373B2; AT351079B

Description

Die Erfindung betrifft ein Fehlerortungsverfahren für Vierdraht-Trägerfrequenzsysteme mit unbemannten Zwischenverstärkerstellen, bei dem pulsförmige Prüfsi-

gnale von der ortenden Station auf der abgehenden Leitung ausgesandt, in jeder Zwischenverstärkersteüe eines Ortungsbereiches mittels eines elektrischen Netzwerks in die Leitung der Gegenrichtung eingespeist und auf dieser zur ortenden Station zurückge-

sandt werden.

Ein solches Fehlerortungsverfahren ist in der DE-AS 11 61 321 beschrieben. Bei diesem bekannten Verfahren wird als Prüfsignal eine außerhalb des Nachrichtenbandes liegende pulsförmig getastete Frequenz verwendet

Zur Rückführung des Prüfsignal in jeder einzelnen überwachten Zwischenverstärkerstelle eines Ortungsbereiches vom Ausgang des Verstärkers für die abgehende Übertragungsrichtung zum Eingang des Verstärkers für die ankommende Übertragungsrichtung

dient ein auf die Frequenz des Prüfsignals abgestimmtes und das Nachrichtenband sperrendes Filter. Diese Filter sind in allen Zwischenverstärkerstellen eines Ortungsbereiches untereinander gleich und daher beliebig gegeneinander austauschbar. Infolge der unterschiedli chen Entfernung der Zwischenverstärkerstellen von der ortenden Station kommt das Prüfsignal zeitlich gestaffelt als Impulskette zur ortenden Station zurück. Diese Impulskette wird oszillographisch dargestellt, und auf dem Bildschirm kann dann die Zahl der zurückkeh renden Impulse abgezählt wenden. Befinden sich beispielsweise in einem Ortungsbereich m Zwischenverstärker und kommen nur q<m Inipulse zurück, so ist die (q+\)-\e Zwischen verstärkerstelle gestört. Dieses Verfahren ist bei Systemen mit verhältnismä- Big geringer Anzahl von Zwischenverstärkerstellen in einem Ortungsbereich sehr einfach anwendbar, und die Anzahl der zurückkehrenden Impulse ist auf dem Bildschirm leicht abzuzählen. Schwierig wird e^ dagegen, wenn ein Ortungsbereich sehr viele, beispiels weise mehr als vierzig Zwischenverstärkerstellen enthält, wie dies bei Trägerfrequenzsystemen mit hoher Kanalzahl und kleinen Verstärkerabständen der Fall ist Dann enthält die zurückkehrende Impulskette sehr viele Impulse, die auf dem Bildschirm dicht gedrängt nebeneinander erscheinen und nicht mehr oder nur schwer einzeln abzählbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Vierdraht-Trägerfrequenzsysteme mit Zwischenverstärkern ein Fehlerortungsverfahren nach dem oben angegebenen Prinzip, nämlich durch Aussenden von Impulsen und deren Rückführung in den Zwischenverstärkerstellen über Filter, anzugeben, mit dem auch bei einer großen Anzahl von Zwischenverslärkerstellen eine einfache Ermittlung des Ortes einer defekten Zwischenverstärkerstelle möglich ist und insbesondere die zurückkehrende Impulskette gut auflösbar ist.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine kleine von ρ Zwischenverstärkerstellen

eines Oriungsbereiches elektrische Rückführungsnetzwerke enthält, die untereinander gleich sind, aber von den ebenfalls untereinander gleichen elektrischen Rückführungsnetzwerken der übrigen Zwischenverstärkerstellen des Ortungsbereiches abweichen, und daß diese ρ Zwischenverstärkerstellen mit abweichenden elektrischen Rückführungsnetzwerken mit möglichst gleichem Abstand über den Ortungsbereich verteilt sind. In Weiterbildung der Erfindung haben die abweichenden elektrischen Rückführungsnetzwerke eine andere Durchlaßdämpfung als die elektrischen Rückführungsnetzwerke der übrigen Zwischenverstärkerstellen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung haben die abweichenden elektrischen Rückführungsnetzwerke eine kleinere Durchlaßdämpfung als die elektrischen Rückführungsnetzwerke der übrigen Zwischenverstärkerstellen. Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die abweichenden elektrischen Rückführungsnetzwerke eine größere Durchlaßdämpfung aufweisen als die Rückführungsnetzwerke der übrigen Zwischenverstärkerstellen. Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die abweichenden elektrischen Flückführungsnetzwerke ein Filier mit anderer Durchlaßlrequenz enthalten als die elektrischen Rückführungsnetzwerke der übrigen Zwischenverstärkerstellen und daß die ortende Station abwechselnd zwei sich nach Frequenz und Amplitude unterscheidende Prüfsignale aussendet

Im folgenden soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel an Hand der F i g. 1 bis 6 näher beschrieben und erläutert werden. Es zeigt.

F i g. 1 die scheimatische Darstellung des Ortungsbereiches eines Vierdraht-Trägerfrequenzsystems mit unterschiedlichen Dämpfungswerten in den zugehörigen Zwischenverstärkerstellen,

F i g. 2 das Zeildiagramm der ausgesandten Prüfsignale und der zurückkehrenden Kette von Prüfsignalen,

F i g. 3 den zeitlichen Zusammenhang zwischen ausgesandten Prüfsignalen und der Ablenkspannung des Kippgenerators im Oszillographen,

Fig.4 das Oszälligramm bei der zweiten Stufe der Fehlerortsbestimniung,

F i g. 5 die scheniatische Darstellung eines Ortungsbereiches mit unterschiedlichen Filtern in den Zwischenverstärkerstellen und

F i g. 6 das Zeildiagramm der ausgesandten Prüfsignale mit unterschiedlicher Frequenz und Amplitude sowie der zurückkehrenden Impulse. ■

Fig. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel einen Ortungsbereich mit fünfzig Zwischenverstärkerstellen Zi... Z 50 und der ortenden Station 5. In der ortenden Station 5 und in der Zwischenverstärkerstelle Z50 verhindern Sperrfilter Sp, die auf die Frequenz des Prüfsignals abgestimmt sind, ein Weiterlaufen des Prüfsignals in andere Ortungsbereiche. Von der ortenden Station 5 wird die pulsförmig getastete Frequenz des Generators G als Prüfsignal P auf die abgehende Leitung L 1 gegeben. Alle Zwischenverstärkerstellen enthalten ein Netzwerk, das das ausgesandte Prüfsignal P vom Ausgang des Verstärken V in der Leitung L 1 zum Eingang des Verstärkers V in der Gegenrichtung (Leitung L 2) leitet Einige Zwisehenverstärkerstellen - z. B. jede zehnte, also ZlO, Z20 usw. wie im Ausführungsbeispiel — enthalten ein Netzwerk, das gegenüber den in der Mehrzahl der Zwischenverstärkerstellen verwendeten Netzwerken eine andere Durchlaßdämpfung auf'veist. In dem Ausführungsbeispiel in Fig.1 erfolgt dies in der Weise, daß alle Zwischenverstärkersteüen einheitlich das gleiche Filter F — beispielsweise einen Bandpaß — enthalten, dem mit Ausnahme der Stationen ZlO, Z20, Z 30, Z 40 und Z50 ein Dämpfungsglied D zugeordnet ist. Die fünfzig Zwischenverstärkerstellen sind also in p=5 Gruppen zu je n=10 Zwischenverstärkerstellen unterteilt. Wenn sich, bedingt durch eine ungünstige Anzahl von m Zwischenverstärkerstellen, kein ganzzahliges Verhältnis m : ρ=77 ( = Anzahl von Zwischenverstärkerstellen innerhalb einer Gruppe) bilden läßt, so kann man einer Gruppe eine Anzahl von Zwischenverstärkerstellen zuordnen, die von der Anzahl der Zwischenverstärkerstellen in den übrigen Gruppen abweicht. Beispielsweise kann man bei einer Gesamtzahl von siebenundvierzig Zwischenverstärkerstellen fünf Gruppen mit je acht Zwischenverstärkerstellen und eine Gruppe mit sieben Zwischenverstärkerstellen bilden.

Das Filter F läßt nur die pulsförmig getastete Frequenz des Prüfsignals P passieren. Arbeiten alle Zwischenverstärkerstellen Z1...Z50 störungsfrei, so kehrt das Prüfsignal P entsprechend seiner unterschiedlichen Laufzeit über Z1...Z50 se^xh gestaffelt fünfzigmal 2ur ortenden Station S zurück. Tori wird es in einer Auswerteeinrichtung A ausgesiebt und angezeigt. Die Prüfung ist bei oszillographischer Anzeige in zwei Stufen unterteilt. Im ersten Prüfvorgang wird die Ablenkgesdiwindigkeit des Kathodenstrahls so gewählt, daß bei ungestörtem Ortungsbereich alle fünfzig zurückkehrenden Impulse in einem Ablenkvorgang erfaßt werden.

Fig.2 zeigt in einem Diagramm die £.usgesandten Prüfsignale fund darunter die Kette der zurückkehrenden Prüfsignale. Da jeder zehnte Zwischenverstärker kein Dämpfungsglied D enthält, ragen aus der Impulskette fünf Impulse über die übrigen Impulse heraus und sind daher leicht abzählbar. Die dargestellte Impulskette ist durch Gleichrichtung der zurückkehrenden Prüfsignale entstanden.

Wenn nun beispielsweise die achtunddreißigste Zwischenverstärkerstelle gestört ist, so bricht die Kate der zurückkehrenden Impulse nach dem siebenunddrei-Qigsten Impuls ab und enthält nur drei herausragende Impulse, Daraus ist mühelos abzuleiten, daß die gestörte Zwischenverstärkerstelle in der (3+ l)-ten Gruppe von Zwischenverstärkerstellen ist. Allgemein gilt: Bei h herausragenden Impulsen gehört die gestörte Zwischenverstärkerstelle der /7)+l)-ten Gruppe von Zwischenverstärkerstellen an.
Zur endgültigen Bestimmung der gestörten Zwischenverstärkerstelle wird nun im zweiten Prüfvorgang die Kippfrequenz im Oszillographen der Auswerteeinrichtung A um den Faktor ρ erhöht, im vorliegenden Beispiel also um den Faktor 5. Gleichzeitig wird durch ein elektronisches Zählgerät aus der sägezahnförmigen Abienks.-vannung des Kippgenerators im Oszillographen nur in Abständen von p= 5 Sägezähnen jeweils ein Sägezahn an das Ablenksystem angeschaltet, im vorliegenden Beispiel jeweils nur der vierte, neunte, vierzehnte usw. Sägszahn, gerechnet vom Zeitpunkt ίο des ersten ausgenandten Prüfsignals P (Abb.3). Während der übrigen Zeit erfolgt keine zeitliche Ablenkung, Dies ist im Diagramm der F i g. 3 dargestellt. Die Zeile a zeigt den Verlauf der Ablenkspannung Ua. die unterdrückten Sägezähne sind punktiert dargestellt.

die nichtUnterdrückten Sägezähne sind ausgezogen gezeichnet, 'n Zeile b ist das Prüfsignal P dargestellt. Allgemein gilt folgende Regel: Wenn der gesiür.e Verstärker der /c-ten Gruppe von insgesamt ρ Gruppen

angehört, so ist jeweils der fc-te. (k + p}-[c, (k+2p}-lc Sägezahn an das Ablenksystem anzulegen. Die Rückstellung des Zählgerätes wi <l von dem ausgesandten Prüfsignal gesteuert. Es ist auch eine interne Rückstellung nach ρ Sägezahnflanken möglich.

Durch diese Maßnahmen werden im zweiten Piüfvorgang nur die Verstärker der gestörten Gruppe überprüft und nur die von diesen zurückkehrenden Impulse angezeigt. Aus der ohne Anwendung der Erfindung nicht mehr mit oszillographischen Mitteln auflösbaren Vielzahl von Impulsen wird also eine kleine Anzahl herausgegriffen und auflösbar gemacht. Im vorliegenden Beispiel erscheinen, wie in F i g. 4 dargestellt, auf dem Bildschirm nach dem herausragenden Impuls z30, der der dreißigsten Zwischenverstärkerstelle entspricht, noch sieben weitere Impulse, die über die Zwischenverstärkerstellen Z31 ... Z 37 zurückkehren. Der herausragende Impuls /30 dient als Zählmarke. Es ist aus diesem Grund nicht erforderlich, den Beginn

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UCt /.CUtU-tlCK rtl'tHlfMlllg ULJ l\Ullluucil.ili UfKJ £,ui,«~ au genau einzuregeln. Denn wenn noch ein oder zwei Impulse, die der vorhergehenden Gruppe von Zwischenverstärkerstellen zuzuordnen sind, auf dem linken Rand des Bildschirms erscheinen, so ist durch die Zählmarke ζ 30 dennoch eine eindeutige Trennung der einzelnen Gruppen von Impulsen, die wiederum Gruppen von Zwischenverstärkerstellen zugeordnet sind, gewährleistet. Dies macht es erforderlich, daß bei Überprüfung einer ungestörten Gruppe von π Zwischenverstärkerstellen mindestens η + 1 Impulse auf der Bildschirmbreite untergebracht werden müssen.

Eine andere Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, daß den Zwischenverstärkerstellen ZlO, Z20, Z30, Z40 und Z50 das Dämpfungsglied D zugeordnet wird, während die übrigen Zwischenverstärkerstellen ein solches Dämpfungsglied D nicht enthalten. Dann sind die als Zählmarke dienenden Impulse niedriger als die übrigen Impulse.

Eine andere Variante der Erfindung besteht darin, daß in den Zwischenverstärkerstellen ZlO, Z 20 usw. an Stelle der Rückführungsnetzwerke mit abweichender Dämpfung Rückführungsnetzwerke mit einer Durchlaßfrequenz verwendet werden, die von der Durchlaßfrequenz der Rückführungsnetzwerke der übrigen Zwischenverstärkerstellen abweicht, und daß abwechselnd die Prüfsignale Pl und P2 ausgesendet werden. Fig. 5 zeigt ein Ausfühningsbeispiel hierfür, die bereits beim Ausführungsbeispiel in Fig. 1 genannten Bauteile und Einrichtungen sind hier nicht mehr besonders erläutert. Die Zwischenverstärkerstellen Z10, Z20, Z30, Z40 und Z50 enthalten das Filter F2 mit der Durchlaßfrequenz /2, die übrigen Zwischenverstärkerstellen das Filter Fl mit der Durchlaßfrequenz f\. Das Prüfsignal Pl mit der Amplitude A\ (Fig.6) ist die pulsförmig getastete Frequenz Fi des Generators G1, das Prüfsignal P2 mit der Amplitude A 2 ist die pulsförmig getastete Frequenz /2 des Generators G 2. Die abwechselnde pulsförmige Tastung der Frequenzen f\ und (2 und Anschaltung an die Leitung /. I erfolgt in der Umschalteeinrichtuns UE Der zeitliche Abstand r zwischen Pl und P2 bzw. zwischen P?. und Pl ist mindestens so groß wie die Laufzeit eines Prüfsignals über die entfernteste Zwischcnvcrstärkerstelle des Ortungsbsreichs bis zu seiner Rückkehr in die ortende Station.

Bei oszillographischer Anzeige entstehen nach erfolgter Gleichrichtung auf dem Bildschirm der Anzeigeeinrichtung A abwechselnd zwei unterschiedliche Momentanbilder. Fig. 6 zeigt dies in einem Diagramm. In Zeile a sind die im Abstand r ausgesandten P'üfsignale Pl und P2 dargestellt. Die in Zeile ^darunter dargestellten Impulse 7 1 ... z9. ζ 11 ... 7.19 usw. sind durch das Prüfsignal Pl hervorgerufen, die Impulse ζ 10, 7. 20 usw. mit größerer Amplitude rühren vom Prüfsignal P2 her. Bei Aussendung der Prüfsignale in genügend rascher Folge entsteht für das Auge auf dem Bildschirm ein stehendes Gesamtbild, das sich äL'S den beiden Morncⁿⁱ?.ⁿhilHprn zusammensetzt und bei größerer Amplitude von P2 gegenüber Pl der Fig. 2 entspricht. Die endgültige Ermittlung der gestörten Zwischenverstärkerstellen erfolgt, wie bereits vorstehend beschrieben, durch Erhöhen der Oszillatorfrequenz im Kippgenerator um den Faktor p.

Wird beim ersten Prüfvorgang nur das Prüfsignal P2 ausgesendet, dann erscheinen bei oszillographischer Anzeige die den Zwischenvers'ärkerstellen ZlO, Z 20 ... Z /I entsprechenden Impulse ζ 10, ζ 20 ... ζ 50. Der zweite Prüfvorgang wird unverändert ausgeführt.

Man kann die Prüfsignal«: Pl und P2 auch mit gleicher Amplitude aussenden und sie empfangr.seitig getrennt nach ihrer Frequenz mit unterschiedlichem Grad verstärken und dann oszillographisch anzeigen. Diese Ausbildungsform der Erfindung erfordert jedoch empfangsseitig einen etwas höheren Aufwand.

Wenn die Frequenzen Fi und (2 der Prüfsignale Pl und P2 weit genug auseinandergelegt werden können, so daß sie keine Schwebungen erzeugen, so können sie auch gleichzeitig gesendet werden. Das Verfahren zur Ermittlung einer gestörten Zwischenverstärkerstelle ändert sich hierdurch nicht. Eine weitere Variante des Verfahrens unter Anwendung der Prüfsignale Pl und P2 mit unterschiedlichen Frequenzen besteht darin, diese zurückkehrenden Prüfsignale Pl und P2 entgegengesetzt gepolt gleichzurichten und auf dem Bildschirm anzuzeigen. Dann sind beispielsweise die Impulse des Prüfsignals Pl nach oben gerichtet und die des Prüfsignals P2 nach unten. Wenn diese nach unten gerichteten Prüfsignale P2den Zwischenverstärkerstellen ZlO, Z20 oder allgemein, Zn, Z2n, Z3n usw. zugeordnet sind, dann unterscheiden sich diese venigen nach unten gerichteten Impulse des Prüfsignals P2 besonders deutlich von den übrigen nach oben gerichteten Impulsen des Pröfsignals Pl und sind daher besonders gut als Zählmarke geeignet

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fehlerortungsverfahren für Vierdraht-Trägerfrequanzsysteme mit unbemannten Zwischenverstärkerstellen, bei dem pulsförmige Prüfsignale von der ortenden Station auf der abgehenden Leitung ausgesandt, in jeder Zwischenverstärkerstelle eines Ortungsbereiches mittels eines elektrischen Rückführungsnetzwerkes in die Leitung der Gegenrichtung eingespeist und auf dieser zur ortenden Station zurückgesandt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine kleine Anzahl von ρ Zwischenverstärkerstellen eines Ortungsbereiches elektrische Rückführungsnetzwerke enthält, die untereinander gleich sind, aber von den ebenfalls untereinander gleichen Rückführungsnetzwerken der übrigen Zwischenverstärkerstellen des Ortungsbereiches abweichen, und daß diese Zwischenverstärkerstellen mit abweichenden elektrischer Rückführung«-fitzwerken mit möglichst gleichem Abstand über den Ortungsbereicb verteilt sind.

2. Fehlerortungsverfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die abweichenden elektrischen Rückführungsnetzwerke eine andere Durchlaßdämpfung haben als die elektrischen Rückführungsnetzwerke der übrigen Zwischenverstärkerstellcn.

3. Fehlerortungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abweichenden elektrischen Rückführungsnetzwerke eine kleinere DurchlaßcHnipfung aufweisen als die Rückführungsnetzwerke der übrigen Zwischenverstärkerstellen.

4. Fehlerortungsverfahr^n nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abweichenden elektrischen Rückführungsne zwerke eine größere Durchlaßdämpfung aufweisen als die elektrischen Rückführungsnetzwerke der übrigen Zwischenverstärkerstellen.

5. Fehlerortungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abweichenden elektrischen Rückführungsnetzwerke ein Filter mit anderer Durchlaßfrequenz enthalten als die elektrischen Rückführungsnetzwerke der übrigen Zwischenverstärkerstellen und daß die ortende Station abwechselnd zwei sich nach Frequenz und Amplitude unterscheidende Prüfsignale aussendet.

6. Fehlerortungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei oszillographischer Anzeige die beiden unterschiedlichen Prüfsignale entgegengesetzt gepolt gleichgerichtet und oszillografisch angezeigt werden.

7. Fehlerortungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerortung in zwei Stufen erfolgt, indem in einem ersten Prüfvorgang diejenige jt-te Gruppe aus ρ Gruppen von Zwischenverstärkerstellen ermittelt wird, welche die gestörte Zwischenverstärkerstelle enthält, und daß in einem zweiten Prüfvorgang die gestörte Zwischenverstärkerstelle innerhalb dieser Gruppe ermittelt wird.

8. Fehlerortungsverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei oszillographischer Anzeige und Auswertung der zurückkehrenden Prüfsignale für den ersten Prülvorgang eine solche Kippfrequenz der Ablenkspannung verwendet wird, daß bei ungestörtem Ortungsbereich alle von einem Prüfsignal erzeugten zurückkehrenden Prüfsignale mit einem Ablenkvorgang erfaßt werden und daß während des zweiten Prüfvorgangs die Kippfrequenz um einen Faktor ρ entsprechend der Anzahl der Gruppen von Zwischenverstärkerstellen erhöht und nur der fc-te, (k+p)-te und (k+2p}-ie usw. Sägezahn der Kippspannung an das Ablenksystem des Oszillographen angelegt wird.