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Schaltungsanordnung für die Anzeige von Verkehrsgütewerten in Fernsprechvermittlungsanlagen
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Verkehrsbeobachtungen in Fernmeldevermittlungen,
insbesondere in Fernsprechanlagen, und bezweckt eine direkte Anzeige von Verkehrsgüte
werten, die, wie z. B. »Verlust« oder »mittlere Wartezeit«, als Verhältniswert zweier
aus der Summe von Einzelvorgängen entstehender Zählwurte zu bilden, sind. Bekanntlich
versteht man unter Verlust in einer Fernsprechwählanlage das Verhältnis der Anzahl
der verlorengegangenen Belegungen (Durchdreher) zu der Anzahl der ge-
leisteten
Belegungen. Auch die mittlere Wartezeit ist ein Verhältniswert, der sich aus dem
Verhältnis der Summe der Wartezeiten aller gemessenen Be legungen zu der Anzahl
der gemessenen Belegungen ergibt. Um den Einsatz der Beamtinnen in einem Fernamt
mit Rücksicht auf die Dichte des Meldeverkehrs zweckmäßig lenken zu können, ist
es erwünscht, der Betriebsaufsicht die mittlere Wartezeit der Meldeanrufe möglichst
fortlaufend anzuzeigen.
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Bisher mußte die mittlere Wartezeit aus zweii anfallenden Meßwerten.,
nämlich Wartezeitsumme und Anzahl der Belegungen, durch Rechnung ermittelt werden.
Durch die Erfindung wird die Errechnung von. Verhältniswerten aus zwei anfallenden
Meßwerten erspart und mit einfachen Mitteln eine direkte Anzeige des Verhältniswertes
durch ein. Zeigerinstrument ermöglicht.
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Es ist bekannt, die mittlere Wartezeit durch ein als Quotientenmesser
(Kreuzspulins.trument) ausgebildetes Zeigerinstrument anzuzeigen, das in
vorbestimmten
Zeitabschnitten gleicher Dauer von zwei Schrittschaltern gesteuert wird, wobei der
eine Schrittschalter abhängig von der Zahl der im Zeitenabschnitt eingegangenen
Anrufe und der andere Schrittschalter entsprechend der von einem Erlangmeter mit
Kontaktgeber in dem Zeitabschnitt aufgenommenen »Warteleistung« fortgeschaltet werden.
und beide Schrittschalter entsprechend ihrer Einstellung Widerstände in die Meßkreise
des Quotieutenmessers schalten, die die Einstellung beider Schrittschalter kennzeichnen.
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Da nun bekanntlich die Mittelwerte aus einer statistisch streuenden
Anzahl von. Einzelvorgängen um so mehr schwanken, je kleiner die Anzahl der zur
Feststellung dieser Mittelwerte herangezogenen Einzelvorgänge ist, ergibt sich bei
der bekannten Anordnung mit Quotientenmesser und Meßabschnittengleicher Zeitdauer
nur dann ein statistisch vertrauenswürdiges Meßergebnis, wenn der Meßzeitabschnitt
genügend groß gewählt ist, damit auch in verkehrsschwacher Zeit eine für die MittelwertsUldung
genügend große Anzahl wartender Anrufe in dem Meßabschnitt auftreten. Die Bemessung
des Meßzeitabschn.ittes für schwachen Verkehr hat jedoch den Nachteil, daß gerade
in der Hauptverkehrszeit die auftretenden Spitzenbelastungen, d. h. die Schwankungen
der mittleren Wartezeit, nicht in Erscheinung treten. Statistiscize Untersuchungen
der betreffenden Vorgänge haben gezeigt, daß man mit etwa hundert Anrufen Wartezeitmittelwerte
bilden kann, die eine hinreichende Aussagekraft besitzen. Man kann auf Grund der
Dichte des Meldeverkehrs in der Hauptverkehrsstunde den Zeitabschnitt so wählen,
daß etwa hundert Anrufe in dieser Zeit einfallen, so daß bei der in größeren Fernämtern
üblichen Dichte des Meldeverkehris während der Hauptverkehrszeit in verhältnismäßig
schneller Folge .die -Betriebsaufsicht über die Änderungen des Wartezeitmittelwertes
unterrichtet wird. Die in Zeiten schwächeren Verkehrs angezeigten Wartezeitmittelwerte
verlieren jedoch nicht an Aussagekraft, weil die Anzahl der jeweils erfollgten Anrufe
kleiner wird. Die Erfindung ermöglicht nun eine statistisch vertrauenswürdige Anzeige
der mittleren Wartezeit von Anrufen auch bei stark schwankendem Verkehr und vermeidet
ein Kreuzspulinstrument mit Zeittaktgeber, durch den bei der bisherigen Anordnung
der Zeitabschnitt für die Messung bestimmt wird. Erreicht wird dies nach der Erfindung
dadurch, daß die beiden durch Zählwerke ermittelten Zählwerte durch einen Strommesser
als Verhältniswert dadurch zur Anzeige gebracht werden, d'aß das eine Zählwerk entsprechend
seiner Einstellung den Widerstand im Stromkreis des Strommesser ändert und das andere
Zählwerk bei Erreichen eines vorbestimmter konstanten Zählwertes (Festwert) den
Anzeigezustand des Strommessers herbeiführt. Hierbei wird ein Strommesser benutzt,
der auf den den Nenner des Verhältniswertes bildenden Festwert geeicht ist, dessen
Größe nach. statistischen Gesichtspunkten für eine vertrauenswürdige Aussage des
Meßergebnisses gewählt ist. Je nachdem, ob das Zeigerinstrument zur Anzeige der
mittleren Wartezeit oder des Verlustes bestimmt ist, wird die Skala des Instrumentes
in Zeiteinheiten oder Prozenten geeicht. Der Strommesser, der selbstverständlich
auch als Spannungsmesser geschaltet sein kann, zeigt dann während eines M eßabschnittes
jeweils das Meßergebnis des vorhergehenden Meßabschnittes an, bis der Festwert des
neuen Meßabschnittes erreicht ist. Eine solche BetriAsweise setzt mindestens zwei
Zählwerke voraus, .die für die Erfassung der den Zähler .des Verhältniswertes bildenden
Zählwerte dienen, da das eine Zählwerk die Zählimpulse aufnehmen muß, während das
andere Zählwerk die im vorhergehenden Meßabschnitt aufgenommenen Zählimpulse für
die Steuerung des Strommessers wirksam werden läßt, es sei denn, daß das eine Zählwerk
durch eine Speichereinrichtung ersetzt wird. Das weitere, den Festwert feststellende
Zählwerk steuert eine Relaisanordnung, die bei Erreichen des Festwertes die Umschaltung
der beiden anderen Zählwerke herbeiführt und gleichzeitig das Zeigerinstrument in
den jeweiligen Meßkreis schaltet.
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An Hand zweier Ausführungsbeispiele ist die Erfindung nachstehend
näher beschrieben.
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Fig. r zeigt die Schaltungsanordnung für die Anzeige der mittleren
Wartezeit in einem Fernamt; Fib. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung für die Anzeige
des Verlustes in einer F.ernsprechwählahlage; _ Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung
der Überlappung der Meßabschnitte für die Schaltungsanordnung nach Fig. 2.
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Bekanntlich ist in einem Fernamt für den Meldeverkehr jeder Leitung
ein Belegungsrelais C zugeordnet, von dem nur der Kontakt c in der Zeichnung dargestellt
ist. Beim Eintritt der Beamtin in ,die anrufende Leitung wird das Trennrelais T
erregt, von .lern .gleichfalls nur der Kontakt t dargestellt ist. Ein wartender
Anruf ist daher in der Schaltung dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte c und
t geschlossen sind. Jede Meldeleitung besitzt ferner ein Relais I und einen Widerstand
R, anderen ein die Wartezeit ermittelndes Erlangmeter ER angeschlossen ist. Die
den weiteren Meldeleitungen zugeordneten Relais 7, Widerstand R und Kontakte c,
t sind mit dem Index' unterschieden. Dieses Erlangmeter, das in seinem Aufbau einem
Amperestundenzähler entspricht, nimmt die sogenannte Warteleistung auf, da entsprechend
der Zahl der wartenden Anrufe über die parallel geschalteten Widerstände R, R' .
. . der Strom im Erlangmeter ansteigt. Das Erlangmeter ist in bekannter Weise mit
einem Kontaktgeber er
ausgestattet, der kurzzeitig beim j edesmaligen Erreichen
einer Warteleistung von z. B. o,o2 Erlang einen Erdimpuls abgibt, der das Zählwerk
D1 bzw. D2 um einen Schritt fortschaltet. Die Antriebsmagnete dieser Zählwerke sind
mit D1 und D2 bezeichnet. Als Zählwerke werden hierbei Fernsprechdrzhwähler bekannter
Bauart verwendet, die mit drei Kontaktarmen D1 I, Dl II, D, III bzw. D2 I. D.II,
D2III ausgestattet sind. ;je nach der Einstellung
der Zählwerke
D1 bzw. D2 wird über die Schaltarme D, 111 bzw. D,III der Widerstand Wii,
Wie 111 Win in dem das Anzeigeinstrument AZ
verlaufenden Meßstromkreis
geändert.
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Beim Belegen :einer Meldeleitung wird über den Kontakt c das Relais
I kurzzeitig über den Kondensator K erregt, damit beim Belegen jeder Melldeleitung
ein kurzzeitiger Zählimpuls über den Kontakt j auf das Zählwerk,
BZ gegeben wird. Dieses Zählwerk BZ, das gleichfalls ein Fernspre:chdreliwähler
sein kann, gibt nach der Aufnahme von je hundert Zählimpulsen über den Kontakt bz
einen Schaltimpuls auf .die Relaisanordnung U, L'. Das Zählwerk BZ ist :das
Festwertzähllwerk, das nach Erreichen des bestimmten Festwertes, nämlich von hundert
Belegungen der Meldeleitungen, die Dauer des Meßabschnittes bestimmt. Während eines
Meßab@schnittes werden die vom Enlangmeter ER gegebenen Zählimpulse entweder von
dem Zählwerk D1 oder D2 aufgenommen. In der in der Fig. i dargestellten Schaltstellung
wird der Drehmagnet D1 über den Kontakt er des Erlangmeters im nachstehenden
Stromkreis erregt: Erde, er, i h i, D1, 2 u, Widerstand, Batterie.
Der Schaltarm D,III wandert daher entsprechend den aufgenommenen Zählimpulse über
die Kontaktschritte i bis n und verringert *damit entsprechend seiner jeweiligen
Einstellung den Widerstand im Meßkrei:s des Anzeigeinstrumentes AZ. Die Schaltstellung
des Schaltarmes D, 111 wird jedoch im Meßkreis nicht wirksam, da der über
.den Kontaktarm D,III verlaufende Stromkreis durch den Kontakt-3u unterbrochen ist.
Sobald jedoch das Festwertzählwerk BZ hundert Belegungen abgezählt hat, wird über
den Kontakt bz das Relais U im nachstehenden Stromkreis erregt: Erde,
bz, i v, U, 2 v, Widerstand, Batterie. Das Rdl.ai:s U legt sich über
den Kontakt i u in einen Haltekreis und bringt hierbei das Rellais V im nachstehenden
Stromkreis zum Anziehen: Erde, TI, iu, U, 2v bzw. VII, Batterie. Nach dem
ersten Festwertimpuls sind daher die Relais V und U erregt. Über den Kontakt
3 u wird das Anzeigeinstrument AZ auf den Schaltarm D,III geschaltet, so daß nunmehr
entsprechend der Einstellung dieses Schaltarmes der vom Erlangmeter ER gegebene
Zählwert des vorhergehenden Meßabschnittes zur Anzeige kommt. Angenommen, der Schaltarm
D1 III befindet sich auf dem Schritt 18, so sind die Widerstände Wi i bis Wi i8
im Meßkreis des Anzeigeinstrumentes ausgeschaltet, und es fließt der durch die Widerstände
Wii. bis Win bestimmte Strom. Durch die Umschaltung des Kontaktes 2 u nimmt jetzt
das Zählwerk D2 die vom Erlangmeter gegebenen Zählimpdl,se auf, und. der Schaltarm
D,III nimmt eine 'bestimmte Stllung .ein, bis von neuem ein Festwertimp.uls durch
das Zählwerk BZ gegeben wird. Durch die Erregung des Relais U war der Kontakt q.u
geöffnet worden, so daß das Relais H1 im nachstehenden Stromkreis anzieht: Erde,
D1II, Kontaktschritt 18, HJ, Widerstand, Batterie. Durch :den Kontakt i h i wird
jetzt der Heimlaufstromkreis für das Zählwerk D1 vorbereitet, der jedoch noch nicht
wirksam werden kann, da der Kontakt 2-u umgelegt ist. Erst bei Beendigung des zweiten
Meßabs,chnittes wird das Zählwerk :D, in die Anfangsstellung gestellt, um dann von
neuem .die Zählimpulse des Erlangmeters aufzunehmen. Sobald das Festwertzählwerk
BZ die hundert Belegungs.impulse aufgenommen hat, werden über den Kontakt
bz die Relais U und V durch Kurzschluß zum Abfall gebracht. Durch
die Kontakte 2 u und 3 u erfolgt wiederum eine Umschaltung, :so daß der :durch .die
Stellung .des Schaltarmes D,III gekennzeichnete Zählwert des Erlangmeters ER im
Anzeigeinstrument AZ zur Anzeige kommt. Das Zählwerk D1 läuft jetzt in die Anfangsstellung,
da auch nach Abfall des Relais U der Kurzschlußstromkreis für das Relais H1 durch
den Kontakt 2 h i unterbrochen ist. Der Heimlauf des Zählwerkes D1 findet im nachstehenden
Stromkreis statt: Erde, DiI, d i, i h i, D1, 2u, Widerstand, Batterie.
Durch den Kontakt d i des Drehmagneten D1 wird dieser Stromkreis beim jedesmaligen
Anzug des Magneten unterbrochen und das Zählwerk so lange fortgeschaltet, bis der
Kontaktarm D1 I die Anfangsstellung erreicht hat. Damit der Drehmagnet D1 sicher
durchzieht, wenn der Kontakt d i öffnet, ist in bekannter Weise der Kondensator
K1 mit Widerstand parallel zum Kontakt d i geschaltet. In der Anfangsstellung des
Zählwerkes D1 ist der Haltestromkreis des Relais H1 durch den Schaltarm D1 II unterbrochen,
so daß nunmehr der Kontakt i h i in die Ursprungslage zurückkehrt und das Zählwerk
D1 die vom Erlangmeter gegebenen Zählimpulse aufnimmt. Am Ende .des nächsten Meßa'bschnittes
wird dann von neuem Relais U erregt, und das Zählwerk D2 wird dann in gleicher Weise
wie das Zählwerk'Di in die Anfangsstellung gesteuert.
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An Hand der Fig. 2,soll nunmehr die Schaaltungsanordnung für die fortlaufende
Anzeige des Verlustes in einer Fernsprechwählanlage beschrieben werden. Das Festwertzählwerk
BZ ist gleichfalls ein Fernsprechdrehwähler und !besitzt vier um je fünfzig Schritte
zueinander versetzte Schaltarme I bis IV. Für jeden Schaltarm isst eine Kontaktbank
mit zweihundert Kontaktschritten vorgesehen, von denen die Schritte i bis ioo, ioi
bis i5o und die Schritte 151 bis Zoo miteinander verbunden sind. An die Schritte
i bis ioo jeder Kontaktbank sind Relais angeschlossen, d i:e mit A, B, C, D
bezeichnet sind. An die Kontaktschritte ioi bis i5o jeder Kontaktbank sind gleichfalls
Rellais angeschlossen und mit E, F, G, H bezeichnet. Um den Verlust in Prozenten
anzuzeigen, ist als Festwert für die Zahl der Belegungen der Wert ioo gewählt, da
dann durch die im Zähler :des Verhältniswertes stehende Anzahl .der Durohdreher
der Prozentsatz der Verluste bestimmt ist. Bei einem Festwert von hundert Belegungen
können Verluste von i °/o festgestellt werden. Wenn man größere Verluste zulassen
will, kann der Festwert niedriger gewählt werden. Obwohl,der Festwert bei dieser
Schaltungsanordnung hundert Belegungen, .d. h. hundert Kontaktschritte des Belegungszählwerkes
BZ, beträgt, ist durch die Versetzung der Schailtarme um je fünfzig Schritte
erreicht,
daß die Anzeige des Verlustes für einen Meßabschnitt mit einem Festwert von hundert
Belegungen in .der Zeit von fünfzig Belegungen erfolgt. Durch .die Relaisanordnung
A bis H erfolgt nach je fünfzig Kontaktschritten eine Unischaltung
der Durchdreherzählwerke. Zur Zählung,derDwrchdreher sind nämlich vier Drehwähler
Dl bis D4 vorgesehen, .die entsprechend ihrer Einstellung den Widerstand im Meßkreis
des Anzeigeinstrumentes AZ ändern. Wenn von der in Fig. 2 dargestellten Sohailtstellung
des Belegungszählwerkes BZ ausgegangen wird, so wird bei der ersten Belegung durch
den Kontakt i der Drehmagnet BZ des Zählwerkes erregt. Über den Schaltarm
I zieht daher das Relais A an und bleibt so lange erregt, bis der Schaltarm I nach
der Aufnahme von hundert Belegungen den Schritt ton erreicht, in der das Relais
E anzieht. Solange das Relais A erregt ist, wird über den Kontakt a .der Drehmagnet
Dl über den Durchdreherkontakt dk im nachstehenden Stromkreis erregt: Erde, dk,
a, Dl, Batterie. Wenn der Schaltarm I sich auf den Kontaktschritten i bis 5o befindet,
ist der Schaltarm II auf dem Schritten 151 bis Zoo, während die Schaltarme III und
IV sich in einet Stellung befinden, in der die Relais G und D erregt sind. Dies
bedeutet, daß parallel zum Drehmagneten Dl auch der Drehmagnet D4 über den Durc'hdreherkontakt
dk bei jedem Durchdreher kurzzeitig erregt wird. Sobald nach hundert Belegungen
der Schaltarm I den Schritt ioi erreicht, bringt das Relais E über den Kontakt e
die nach hundert Belegungen aufgetretenen Durchdreher zur Anzeige. Wenn angenommen
ist, daß in diesem Meßabächnitt zwanzig Durchdreher aufgetreten sind, so befindet
sich der Schaltarm D,II auf dem Schritt 2o, so daß der Widerstand Wi.o in den Meßkreis
des Anzeigeinstrumentes AZ geschaltet ist: Erde, e, Dl II, Schritt 2o, Wi2o,
AZ, Batterie. Da das als Strommesser geschaltete Anzeigeinstrument AZ in
Prozenten geeicht ist, wird durch dieses Anzeigeinstrument der bei zwanzig Durchdrehern
und hundert Belegungen aufgetretene Verlüst zu 20 °/o angezeigt. Während des Laufes
des Kontaktarmes I über die Schritte 51 bis ioo war bereits das Relais B über den
Kontaktarm II zum Anziehen gekommen, so daß über den Kontakt b der Drehmagnet D2
während der zweiten Hälfte des ersten Meßabschnittes parallel zum Drehmagneten Dl
erregt wurde. Die von dem Drehmagneten D2 aufgenommenen Durchdreher werden jedoch
erst zur Anzeige gebracht, wenn der Schaltarm II den Schritt ioi erreicht, da dann
das Relais F anzieht und über den Kontakt f den der Einstellung des Zählwerkes D2
'entsprechenden Widerstand in dem Meßkreis des Anzeigeinstrumentes AZ wirksam werden
läßt. Während des Laufes des Schaltarmes 1I über die Kontaktschritte 51 bis ioo
befinden sich der Schaltarm I auf den Schritten ioi bis i5o, der Schaltarm III auf
den Schritten i bis 5o, der Schaltarm IV auf den Schritten 151 bis Zoo, d. h., es
sind die Relais E, B, C erregt. Auf den Schritten ioi bis 15o des Schaltarmes II
werden die im vorhergehenden Meßab'schnitt aufgetretenen Durchdreher über den Kontakt
f zur Anzeige gebracht, während in dieser Stellung der Schaltarm I sich auf den
Schritten 151 bis Zoo befindet, so daß Relais E abgefallen ist. Wähnend dieser Zeit
wird das Zählwerk Dl in die Anfangsstellung gestellt, da Relais E und A abgefallen
sind und folgender Heimlaufstromkreis zustande kommt: Erde, e, Schaltarm D11, Schritt
2o, dl, Dl, Batterie. Damit der Drehmagnet Dl bei vorzeitigem Öffnen des Kontaktes
dl gut .durchzieht, wird der Kondensator K nach öffnendes Kontaktes dl im folgenden
Stromkreis aufgeladen: Batterie, Dl, Ruhekontakt a, Kondensator K, Widerstand Wi,
D1 I, Ruhekontakt e, Erde. Nach beendeter Ladung des Kondensators fällt der
Drehmagnet Dl ab, und über den Kontakt d1 wird der Kondensator kurzzeitig entladen,
so daß der Drehmagnet Dl über den Kontakt dl erneut anzieht, bis der Schaltarm D11
die Anfangsstellung erreicht hat. In gleicher Weise werden auch die übrigen Zählwerke
D2, D3 nach Beendigung des jeweiligen Meßabschnittes heimgesteuert.
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Auf diese Weise erfolgt eine Abzählung der Belegungen zu je hundert,
und es werden nach je fünfzig Belegungen jeweils die nach hundert Belegungen des
vorhergehenden Meßabschnittes aufgetretenen Durchdreher angezeigt.
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In der Fig. 3 ist schematisch die Überlappung der Meßabschnitte für
zwei Umläufe des Belegungszählwerkes BZ dargestellt und erkennbar, wann die Anzeige
des Meßergebnis,ses je abgelaufenen Meßabschnitt eintritt. Die nicht schraffierten
Flächen zeigen die einzelnen Meßabschnitte der Kontaktarme I bis IV und die schraffierten
Flächen die Anzeige des Meßergebnisses für den abgelaufenen Meßabschnitt. Durch
die Überlappung der durch den Festwert bestimmten Meßabschnitte wird erreicht, daß
die Anzeige der Meßergebnisse in kürzeren Abständen erfolgt, als der Dauer eines
Meßabschnittes entspricht. Es wäre auch z. B. ohne weiteres .denkbar, die Überlappung
der Meßabsc'hnitte in anderer Weise zu wählen, als in der Fig. 3 dargestellt ist.
Statt eines vierarmigen Drehwählers BZ könnte ein achtarmiger Drehwähler in Verbindung
mit acht Zählwerken Dl bis D$ für die Zählung der Durchdreher verwendet werden.
In diesem Falle würden dann immer in einem Meßabschnitt vier Durchdreherzählwerke
laufen, die in Abständen von je fünfundzwanzig Belegungen das Meßergebnis ihres
Meßabschnittes nacheinander anzeigen. Trotz der dichteren Folge der Anzeige bleibt
das Meßergebnis statistisch vertrauenswürdig, da bei jeder Messung die bei hundert
Belegu:ngeri aufgetretenen Dürchdreher angezeigt werden. Würde man bei gleichem
Zeitabstand, in der die Messung erfolgt, den Verhältniswert aus den in diesem Zeitabstand
gezählten Belegungen und Durchdreher bilden, so hätte die Anzeige dieses Verhältniswertes
nicht die erforderliche Aussagekraft, .da die Zahl der der Messung zugrunde gelegten
Vorgänge zu klein für eine ausreichende Mittelwertsbildung ist. Die erfindungsgemäße
Überlappung.der durch einen Festwert gebildeten Meßabschnitte
ist
daher besonders vorteilhaft, da Verkehrss,chwankungen sehr schnell angezeigt werden
und trotzdem das Meßergebnis vertrauenswürdig bleibt.
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Erwähnt sei, daß die in den Ausführungsbeispielen verwendeten Rerusprechdrehwähler
als Zählwerke durch Zählketten, bekannter Art, wie z. B. Relaisketten oder andere
Zählketten, mit magnetischen oder elektronischen Zählgliedern ersetzt werden können.