DE2454494B2 - Einrichtung zur Pegelüberwachung, Alarmierung und Fehlerortung für eine Nachrichtenübertragungsstrecke mit pilotgeregelten Verstärkern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Pegelüberwachung, Alarmierung und Fehlerortung für eine Nachrichtenübertragungsstrecke mit pilotgeregelten Verstärkern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Einrichtung ist bekannt (DE-OS 35 230).

Bei dieser Einrichtung ist eine Überwachungseinrichtung vorgesehen, die anspricht, sobald der Ausgangspegel des Verstärkers einen bestimmten Schwellwert unterschreitet. In solchen Fällen wird eine Umschaltung derart bewirkt, daß die automatische Pilotregelung unterbrochen und der Verstärker entweder auf eine bestimmte Verstärkung eingeregelt oder der vor der Umschaltung zuletzt bestehende Verstärkungszustand beibehalten wird.

Die Mehrzahl der Verstärker einer Übertragungsstrecke ist in unterirdischen Zwischenverstärkerstellen untergebracht und deshalb meistens unzugänglich. Nach einer Anzahl unterirdischer Zwischenverstärkerstellen ist in der Regel eine oberirdische Zwischenverstärkerstelle vorgesehen. Diese oberirdischen Zwischenver- -, stärkerstellen sind mit einer zusätzlichen Einrichtung zur Alarmierung ausgerüstet, die ebenfalls von der vorerwähnten Überwachungseinrichtung angesteuert wird. Eine Alarmierung erfolgt, sobald der Ausgangspegel des Verstärkers den bestimmten Schwellwert

κι unterschreitet und die Umschaltung ausgelöst wird.

Wegen des verhältnismäßig großen Aufwandes werden bei solchen Übertragungsstrecken nicht alle Zwischenverstärkerstellen mit einer Pilotregelung ausgerüstet Es reicht aus, bei einem Teil der Zwischenverstärkerstellen mit Hilfe eines Temperaturfühlers die Verstärkung auf einen Wert zu steuern, der der voraussichtlichen Dämpfung einer Verstärkerfeldlänge entspricht Die Anzahl der zwischen zwei pilotgeregelten Zwischenverstärkerstellen liegenden temperaturgesteuerten Zwischenverstärker kann um so größer sein, je genauer diese Steuerung erfolgt. Beispielsweise kann es ausreichen, daß erst nach etwa zehn temperaturgesteuerten Zwischenverstärkerstellen wieder eine pilotgeregeke Zwischenverstärkerstelle folgt Bei diesen

2^r> temperaturgesteuerten Zwischenverstärkerstellen ist eine Überwachungseinrichtung der vorerwähnten Art nicht vorhanden. Jedoch auch von den unterirdischen pilotgeregelten Zwischenverstärkerstellen aus kann eine externe Alarmierung nicht erfolgen. In der

κι Endverstärkerstelle kann deshalb nicht mit einfachen Mitteln festgestellt werden, ob ein pilotgeregelter Verstärker in einer unterirdischen Zwischenverstärkerstelle seinen Regelbereich überschritten hat. Bei einem stetigen Pegelabfall auf einer Übertragungsstrecke laufen der Reihe nach alle geregelten Zwischenverstärkerstellen in den Zustand mit maximaler Verstärkung. Sinkt der Pegel weiter ab, so spricht die Überwachungseinrichtung an und schaltet um, worauf die Verstärker z. B. in dem bereits bestehenden Zustand

M) mit maximaler Verstärkung gehalten werden. Dieser Vorgang wiederholt sich der Reihe nach bei allen in Kette liegenden geregelten Zwipchenverstärkerstellen der Stracke. Eine Alarmierung kann erst erfolgen, wenn beim ersten oberirdischen geregelten Zwischenverstärker der Pegel unter die Ansprechschwelle der Überwachungseinrichtung abgesunken ist. Dies ist dann der Fall, wenn bereits bei allen in der Kette vor dieser oberirdischen Zwischenverstärkerstelle liegenden Zwischenverstärkern der Pegel unter die Ansprechschwelle

so abgesunken war. Es können deshalb entlang der Strecke unzulässige Pegelabweichungen auftreten, die durch nachfolgende geregelte Zwischenverstärkerstellen noch ausgeregelt werden, ohne daß die Alarmierung der oberirdischen Zwischenverstärkerstellen ausgelöst wird, weshalb derartige Fehler über langete Zeit unentdeckt bleiben können. Besonders schwerwiegend ist dieses Problem bei vielkanaligen Systemen, bei denen im Zuge einer Übertragungsstrecke sehr viele unterirdische Zwischenverstärkerstellen in Kette liegen. Beispielsweise sind bei einem 60-MHz-Trägerfrequenzsystem zwischen zwei Endstellen etwa zweihundert Zwischenverstärkerstellen möglich, wovon dann etwa zwanzig pilotgeregelte und die übrigen temperaturgesteuert sind.

Solche Unterpegel verschlechtern die Geräuschbilanz der Strecke, außerdem muß vermutet werden, daß sie ihre Ursache in schwerwiegenden Fehlern haben, die letztlich den Ausfall der Strecke verursachen können.

Beispielsweise kann ein defekter Regelkreis vorliegen, wodurch die Verstärker auf minimale Verstärkung geregelt sind. Es kann auch eine Temperatursteuerung in einem temperaturgesteuerten Verstärker ausgefallen sein oder ungenau arbeiten. Ein Ausfall der Strecke ist auch durch den Ausfall der Nutzsignalübertragung erkennbar. Pegelabweichungen jedrch, durch die der Regelbereich nur eines pilotgeregelten Zwischenverstärkers überschritten wird, können bisher nicht entdeckt werden.

Es ist gekannt (DE-AS 19 41 492, DE-PS 10 52 464), die Zwischenverstärkersteilen derartiger Übertragungsstrecken mit Ortungsoszillatoren auszurüsten, wobei jeder Ortungsoszillator auf eine andere Frequenz abgestimmt ist, die für die jeweilige Zwischenverstärkerstelle typisch ist Die Frequenzen dieser Ortungsoszillatoren liegen mit einem verhältnismäßig engen Abstand innerhalb eines Bandes, des sogenannten Ortungsfrequenzbandes, das sowohl oberhalb als auch unterhalb des Nutzübertragungsbandes angeordnet sein kann. Sind die Ortungsoszillatoren im normalen Betriebsfall alle eingeschaltet, so kann in der überwachenden Endstelle das gesamte Ortungsfrequenzband empfangen und überwacht werden. Im Falle einer Kabelunterbrechung werden nur die Ortungsfrequenzen der von der überwachenden Endstelle aus gesehen vor der gestörten Stelle liegenden Zwischenverstärker empfangen. Durch das Fehlen von Ortungsf-equenzen im überwachten Ortungsfrequenzband wird das Bedienpersonal auf die Kabelunterbrechung aufmerksam gemacht. Es wird dabei vorausgesetzt, daß in bekannter Weise Einrichtungen vorgesehen sind, die beispielsweise bei einem Kabelbruch die vor der gestörten Stelle liegenden Zwischenverstärker betriebsfähig halten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Einrichtung zur Pegelüberwachung, Alarmierung und Fehlerortung für eine Nachrichtenübertragungsstrecke anzugeben, bei der ohne besonderen zusätzlichen Aufwand an Schaltungsmitteln von einer Endstelle aus die Unterschreitungeines zulässigen Pilotpegels in einer pilotgeregelteii Zwischenverstärkerstelle feststellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines in den Fig. 1—3 gezeigten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Ortungsoszillatoren eier pilotgeregelten Zwischenverstärker im normalen Betriebfall ausgeschaltet. Es zeigt

F i g. 1 das Blockschaltbild eines in einer Zwischenverstärkerstelle eingesetzten pilotgeregeken Verstärkers mit einer Überwachungseinrichtung, deren Ansprechschwelle vom Eingangspegel abhängig ist.

F i g. 2 das Prinzipschaltbild einer Übertragungsstrekke zwischen zwei Endstellen.

F i g. 3 ein Beispiel für das Ortungsfrequenzband.

Der in F i g. 1 dargestellte pilotgeregelte Verstärker Vl entspricht den Verstärkern 10 im Zuge der Übertragungsleitungen zwischen den beiden Endstellen El und E2 gemäß Fig. 2. Die Verstärkung des Verstärkers Vl wird durch das Stellglied St geregelt. Der Widerstand R 1 stellt den Gegenkopplungswiderstand im Längszweig des Verstärkers Vl dar. Die dem Piloten proportionale Gleichspannung wird durch einen selektiven Pilotverstärker V3 erzeugt, der am Ausgang des Verstärkers Vl angeordnet ist Die Überwachungseinrichtung V4 ist mit einem ihrer beiden Eingänge mit dem Ausgang des selektiven Pilotverstärkers V 3 verbunden. Dem anderen Eingang der Uberwachungs- j einrichiung V4 ist die Aur.gangsspannung eines Gleichstromverstärkers V2 zugeführt, diese bestimmt über eine nicht dargestellte Spannungsteilerschaltung die Ansprechschwelle der Überwachungseinrichtung. Mit dem Gleichstromverstärker V2 wird der Verstärker Vl gleichstrommäßig nachgebildet, seine Verstärkung und damit seine Ausgangsspannung ist der Verstärkung des Verstärkers streng proportional. Zu diesem Zweck ist der in seinem Längszweig angeordnete Widerstand R 2 ebenso groß bemessen wie der Widerstand Al. Die Verstärkung des Gleichstromverstärkers V2 wird ebenfalls durch das Stellglied St geregelt

Die Ausgangsspannung des selektiven Pilotverstärkers V3 ist ferner einem Regler V5 zugeführt Der Regler V5 regelt über das Stellglied St die Verstärkung des Verstärkers Vl und die des Gleichstromverstärkers V2.

Wird die Ansp^echschwelle der Überwachungseinrichtung V4 überschritten, so ändert sich ihr Schaluustand, wodurch über den Regler V5 der Verstärker Vl auf eine bestimmte Verstärkung, beispielsweise auf die vor dem Ansprechen bestehende Verstärkung, eingestellt wird. Gleichzeitig wird der Ortungsoszillatcr C eingeschaltet, der die Ortungsfrequenz des betreffenden

«ι Verstärkers aussendet, wodurch eine externe Alarmierung ohne zusätzliche Schaltmittel oder besondere zusätzliche Übertragungsleitungen auch von unterirdischen Verstärkerstellen aus möglich ist Alle in dem Blockschaltbild dargestellten Einrichtungen sind in den

Γ) unterirdischen Zwischenverstärkerstellen bereits vorhanden, gemäß der Lehre nach der Erfindung wird lediglich durch die Überwachungseinrichtung auch der Ortungsoszillator eingeschaltet, der im normalen Betriebsfall abgeschaltet war.

F i g. 2 zeigt in prinzipieller Darstellung eine Übertragungsstrecke mit zwischen den Endstellen £1 und £2 in Kette liegenden unterirdischen pilotgeregelten Verstärkern 10 und dazwischenliegenden temperaturgesteuerten Verstärkern 1 ... 9. Zu jeder Zwischenverstärkerstelle gehört jeweils ein Verstärker für jede der beiden Übertragungsrichtungen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel folgt auf jeweils neun temperaturgesteuerte Verstärker ein pilotgeregelter Verstärker. Insgesamt sind zwanzig Verstärkerfelder vorgesehen, so daß

so neunzehn pilotgeregelte Verstärker und einhundertachtzig temperaturgesteuerte Verstärker auf der Strecke verteilt sind. Jede Übertragungsrichtung ist in der Endstelle ferner mit einem weiteren pilotgeregelten Verstärker 11 abgeschlossen, der ebenso aufgebaut ist wie die übrigen Verstärker, jedoch nicht mit einem Ortungsoszillator versehen ist. An seinem Ausgang liegt eine Weiche W, über die das Ortungsfrequenzband abgezweigt und der Prüfeinrichtung P zugeführt wird. An dem anderen Ausgang steht das übertragene Nutzfrequenzband TFzur Verfügung.

Ein Beispiel für das Frequenzschema des Ortungsfrequenzbandes wird durch Fig.3 veranschaulicht. Das Ortungsfrequenzband kann entweder oberhalb oder unterhalb des Nutzsignalbandes angeordnet sein, dies spielt für die Erfindung keine Rolle. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel liegt es unterhalb des Nutzsignalbandes beispielsweise zwischen 3,8MHz und 4 MHz. Die neunzehn Ortungsfrequenzen f\ ... /Ί9, die den

Zwischenverstärkerstellen mit den pilotgeregelten Verstärkern 10 zugeordnet sind, sind am unteren Ende des Ortungsfrequenzbandes nebeneinander aufgereiht. Nach einer kleinen Frequenzlücke von etwa 20 kHz folgen die den temperaturgesteuerten Verstärkern ·-, zugeordneten Ortungsfrequenzen /20 ... /"199. Die Frequenzlücke zwischen den beiden Teilbändern ist erforderlich, damit sie mittels eines Trennfilters getrennt werden können. Zu diesem Zweck ist eine Umsetzung des Ortungsfrequenzbandes in eine tiefere m Frequenzlage vorgesehen.

Die in F i g. 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht eingezeichneten Ortungsoszillatoren der Zwischenverstärkerstellen mit den temperaturgesteuerten Verstärkern 1 ... 9 können im normalen Betriebsfall entweder r, ausgeschaltet oder eingeschaltet sein, für die Erfindung ist dies ohne besondere Bedeutung. Sind sie im normalen Betriebsfall eingeschaltet, so können die von ihnen ausgesandten Ortungsfrequenzen in den Endstellen ständig empfangen und überwacht werden.

Die Ortungsoszillatoren G der Zwischenverstärkerstellen mit den pilotgeregelten Verstärkern 10 sind im normalen Betriebsfall nicht eingeschaltet. Wird infolge einer Störung in einem Zwischenverstärker die Ansprechschwelle der Überwachungseinrichtung VA ;-, eines der beiden Verstärker unterschritten, so wird der zugehörige Ortungsoszillator eingeschaltet und sendet die: Ortungsfrequenz aus, beispielsweise die Ortungsfrequenz /5, wenn eine der beiden Überwachungseinrichtungen V 4 in der fünften pilotgeregelten Zwischenver- jo stä.rkerstelle angesprochen hat. Das Einschalten kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Betriebsspannung angeschaltet wird.

Eine andere Ausbildung der Erfindung sieht vor. daß die Ortungsoszillatoren im Normalfali eingeschaltet j-, sind, jedoch ihr Ausgang von der Leitung getrennt ist. Im Fall des Ansprechens einer Überwachungseinrichtung wird dann der Ausgang an die Leitungen angeschaltet. In dem dargestellten Beispiel wird die Ortungsfrequenz dann in beide Übertragungsrichtungen ausgesendet und die beiden Endstellen empfangen.

Die Alarmierung erfolgt mit der Prüfeinrichtung P. Diese ist an einem Ausgang der Weiche IVangeschlossen und mit einem Trennfilter versehen, das bei diesem Ausführungsbeispiel nur das untere Teilband durchläßt. Der Summenpegel dieses Teilbandes kann in der Prüfeinrichtung P mittels einer einfachen Auswertesclialtung breitbandig gemessen werden. Er ist im Normalfall 0. im Störungsfall ist die von dem betroffenen Ortungsoszillator ausgesandte Ortungsfrequen>, im Beispiel also /'S, vorhanden, wodurch sich der Pegel ändert und das Ansprechen des Überwachungsempfängers ausgelöst wird. Durch selektive Messung wird die Frequenz ermittelt, wodurch auch sofort die unterirdische Zwischenverstärkerstelle bekannt ist, die den Alarm ausgelöst hat

Zur weiteren Eingrenzung des Fehlerortes können dann in beiden Endämtern die Ortungsfrequenzen der vor der alarmierenden pilotgeregelten Zwischenverstärkerstelle liegenden neun temperaturgesteuerten Zvnschenverstärkerstellen überprüft werden. Es ist also bei Anwendung der Erfindung nicht nötig, das gesamte Ortungsfrequenzband zu überprüfen, sondern es genügt, im vorliegenden Beispiel die Ortungsfrequenzen /56 ... /64 bzw. /65 ... /73 zu überprüfen. Aus den Pegeln dieser Ortungsfrequenzen kann dann ermittelt werden, welche Übertragungsrichtung betroffen ist.

Wurden im normalen Betriebsfall die Ortungsfrequenzen der pilotgeregelten Zwischenverstärkerstellen ständig ausgesendet, so wurden diese ebenfalls in den Endstellen ständig empfangen und überwacht werden können. Zum Zwecke der Alarmierung beim Ansprechen der Überwachungseinrichtung würde dann die entsprechende Ortungsfrequenz nicht mehr empfangen werden, was z. B. durch oszillographische Anzeige des unteren Teils des Ortungsfrequenzbandes sehr gut sichtbar gemacht werden könnte. Die Erfindung hat hier den Vorteil, daß nur die verhältnismäßig geringe Anzahl der Ortungsfrequenzen des unteren Teilbandes angezeigt und ausgewertet werden muß.

Eine weitere Verbesserung stellt die Maßnahme nach einer Weiterbildung der Erfindung dar, die Ortungsfrequenzen nur in die betroffene Übertragungsrichtung auszusenden, zu welchem Zweck entweder jede pilotgeregelte Zwischenverstärkerstelle mit zwei Ortungsoszillatoren gleicher Ortungsfrequenz ausgerüstet wird oder nur ein Ortungsoszillator vorgesehen wird, dessen Ausgang nur an die jeweils betroffene Übertragungsrichtung angeschaltet wird. In letzterem Fall kann dann der Ortungsoszillator ebenfalls ständig eingeschaltet sein. Wird nach dem vorerwähnten Beispiel in der Endstelle E 2 die Ortungsfrequenz /5 empfangen, so ist sofort klar, daß nur in dem in Empfangsrichtung von der Endstelle E2 aus gesehen vor der fünften pilotgeregelten Zwischenverstärkerstelle liegenden Verstärkerfeld der Fehler aufgetreten sein kann. Es brauchen in diesem Fall also lediglich die Ortungsfrequenzen /56 ... /64 besonders überprüft werden.

Für den Fall eines Kabelbruches sind, wie vorher bereits erwähnt, die Zwischenverstärkerstellen einer derartigen Übertragungsstrecke mit einer Einrichtung versehen, mit der in der letzten Zwischenverstärkerstelle vor der UnterbrechungssteHe eine Überbrückung dergestalt erfolgen kann, daß die Stromversorgung der vor der Unterbrechungsstelie liegenden Zwischenverstärker sichergestellt ist. Es sind dann auch die Ortungsoszillatoren der in der Empfangsrichtung liegenden pilotgeregelten Zwischenverstärkerstellen eingeschaltet, weil infolge der Unterbrechung der Pilot fehlt. In diesem Fall kann anhand der letzten noch empfangenen Ortungsfrequenz des unteren Teilbandes sehr schnell festgestellt werden, welches Verstärkerfeld betroffen ist und die weitere Ortung, wie oben beschrieben, erfolgen.

Eine Prüfung der Funktionsfähigkeit der Ortungsoszillatoren in den pilolgeregellen Zwischenverstärkerstellen kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß der Pilot kurzzeitig abgeschaltet wird. Hierdurch sprechen die Überwachungseinrichtungen V4 sämtlicher pilotgeregelter Zwischenverstärkerstellen an, so daß von den Endstellen alle zugehörigen Ortungsfrequenzen empfangen werden müssen und kontrolliert wenden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Pegelüberwachung, Alarmierung und Fehlerortung für eine Nachrichtenübertragungsstrecke mit in Reihe geschalteten pilotgeregelten Verstärkern und dazwischen liegenden temperaturgesteuerten Verstärkern, insbes. Verstärkern in Zwischenverstärkerstellen bei Trägerfrequenzsystemen, wobei jeder pUotgeregelte Verstärker eine Überwachungseinrichtung aufweist, die bei Überschreiten der eingangspegelabhängigen Ansprechschwelle die Pilotregelung stillsetzt und einen Alarm auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß — bei Zuordnung von Ortungsoszillatoren (G) zu den pilotgeregelten Verstärker (Vt, 10) mit den betreffenden Verstärker kennzeichnender Ortungsfrequenz — die Ortungsoszillatoren (G) in Ein- oder Ausschaltabhängigkeit von der jeweiligen Überwachungseinrichtung (VA) stehen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortungsfrequenzen im normalen Betriebsfall ständig ausgesendet werden und die Alarmierung durch Unterbrechung der Aussendung erfolgt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortungsfrequenzen im normalen Betriebsfall nicht ausgesendet werden und beim Ansprechen der Überwachungseinrichtung (V4) die zugehörige Ortungsfrequenz ausgesendet wird.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Zwischenverstärkerstelle für die Verstärker jeder der beiden Übertragungsrichtungen je ein Ortungsoszillator (G) vorgesehen ist, wobei die Ortungsfrequenzen der Ortungsoszillatoren (G) einer Zwischenverstärkerstelle übereinstimmen und daß nach dem Ansprechen der Überwachungseinrichtung (VA) nur in die betroffene Übertragungsrichtung alarmiert wird.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortungsoszillatoren (G) im normalen Betriebsfall eingeschaltet und ihre Ausgänge von den Leitungen getrennt sind und daß beim Ansprechen der Überwachungseinrichtung (VA) der Ausgang des Ortungsoszillators (G) der betroffenen Übertragungsrichtung an die Leitung angeschaltet wird.