JP2650827B2 - 線路状態監視方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＡＴＶシステム等の
同軸線路を用いた信号伝送系に於いて、その線路を通じ
て信号と共に送電される交流電源の状態を監視する線路
状態監視方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＡＴＶシステムの一般的な構成を図２
に従って説明する。ヘッドエンド装置１１により作り出
されたテレビ信号等多数チャネルの合成信号は、同軸線
路１２に送り込まれた後、適当な間隔で配置された線路
損失補償用の中継装置１３ａ，１３ｂ，…で順次増幅さ
れながら線路１２上を伝わってゆく。加入者宅１４への
テレビ信号等の分配は、分岐出力端子を有する中継装置
１３ｅに接続された分岐器１５を介して行なわれる。各
中継装置１３ａ，１３ｂ，…に対する電力の供給は、電
源装置１６ａ，１６ｂにより、商用１００Ｖの交流電圧
を３０Ｖから６０Ｖの低圧に変換し、これを同軸線路１
２を通じて送電することにより行なわれる。電源の周波
数はテレビ信号等の高周波信号の周波数に比べて著しく
低いため、各装置の内部に於ける両者の分離は適当な通
過帯域を持ったフィルタを組み合わせることによって行
なわれる。また、各電源装置１６ａ，１６ｂは１台あた
り複数の中継装置を駆動するのが普通である。

【０００３】この様に構成されたＣＡＴＶシステムに於
いては、各装置の故障あるいは線路の断線等の事故に対
し迅速に対応するための線路状態監視装置が設置され
る。この線路状態監視装置とは、線路の状態、例えば信
号の強度や装置各部の動作電圧等を、人間がその装置の
設置場所まで出かけて測定する代わりに、各装置内で対
応する監視項目を自動的に測定し、システム管理者のも
とへ線路を通じデータとして伝送する装置である。

【０００４】上記図２のシステムに於いては、ヘッドエ
ンド装置１１に接続された集中監視装置１７から周波数
帯域分割による双方向線路の下り方向を通じて各中継装
置１３ａ，１３ｂ，…に指示を送り、これらの各中継装
置１３ａ，１３ｂ，…からの返信、即ち各種測定データ
は双方向線路の上り方向を通じて集中監視装置１７へ送
り返される。集中監視装置１７は、各データに対しその
状態の判別を行ない、必要に応じて表示あるいは警報を
発する様になっている。

【０００５】ここで、電源装置１６ａ，１６ｂでは、商
用交流電源が停電した場合、通常は充電状態になってい
る蓄電池を電源として交流を作り出し、これを線路に給
電することによってシステムの機能を維持する方法を取
るのが一般的で、このような電源装置を無停電電源装置
と呼んでいる。無停電電源装置の形式としては、非停電
時に商用交流電源を変圧器で降圧した交流を出力し、停
電時には蓄電池を電源とするインバータ回路（直流交流
変換回路）を起動して、これから得られる交流を出力す
る形式と、停電、非停電時を問わず常時インバータ回路
から交流を供給していて、そのインバータの電力源とし
て非停電時には商用交流電源を整流、平滑して得られた
直流を用い、停電時には蓄電池に切換える形式とがあ
る。

【０００６】この様な無停電電源装置の動作状況の内で
最も重要な情報は、その装置の接続されている商用交流
電源が停電しているか否かということである。蓄電池が
放電接続できる時間は通常２時間程度であり、この時間
内に商用交流電源の復旧を図らないと線路の当該部分以
降のシステムダウンを招来するからである。

【０００７】電源装置の動作状況の内、次に重要な情報
はその交流出力の電流の大きさである。これは電源装置
から供給を受けている各中継装置内の回路要素の障害は
消費電流の変化を伴う場合が多いし、同軸線路上の障害
も異常な電流の増加につながることが多いからである。
同軸線路では、中心導体に損傷はなくとも外部導体が加
工不良や風による振動等による繰り返しストレスで亀裂
を生じ、破断に至る場合が多い。この場合、交流電流は
外部導体を通って流れることはできないが、各中継装置
と電源装置は個別に接地を取ってあるために、中心導体
と大地を電流経路として電流は流れ続ける。

【０００８】しかしながら、大地を経路とする部分は同
軸線路よりも抵抗値が大きく、負荷である各中継装置に
おいて異常な電力降下を引き起こす。更に、各中継装置
はそれ自体の電源回路としてスイッチング電源を装備し
ていることが多く、スイッチング電源は入力される電圧
が変化しても一定の電力を取り出す動作をするために、
上記の異常な電圧降下は電源装置の出力に於いて異常な
電流の増加を発生することになる。この電流の増加は、
甚だしい場合には過電流保護回路をトリップさせてシス
テムダウンにつながるし、また、原因が外部導体の微細
な亀裂によるところから振動等により状態が変わり、障
害の発生が間欠的である場合が多いため、常時監視を行
ない状況を把握しておくことが極めて大切である。な
お、同軸線路の外部導体が破断した場合でも、高周波信
号は容量的な結合を通じて通過してしまうことが多く、
信号レベルを監視することによってこの種の障害を確実
に検出できるとは言い切れない。

【０００９】ここで、従来用いられてきた電源系に対す
る状態監視方式を図３に従って説明する。無停電電源装
置１６の内部には監視信号送受信装置２１が設置されて
おり、この監視信号送受信装置２１は分岐器２２を介し
て線路１２に結合され、図２における集中監視装置１７
へ停電状況や出力電圧、電流値等の情報を伝送するよう
になっている。なお、中継装置１３は、電源装置１６か
ら交流電力を受けると共に、これを線路１２上に送電
し、他の中継装置へも給電する役目をしている。そし
て、各中継装置１３も監視信号送受信装置２３を内蔵
し、同様にして上記集中監視装置１７へ信号レベル等の
監視情報の伝送を行なっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た様な従来の状態監視方式には次の様な欠点がある。 （１）中継装置に加えて無停電電源装置１６にも監視信
号送受信装置２１を内蔵させる必要があるためコストが
嵩む。

【００１１】（２）電源装置１６毎に分岐器２２を割当
てて線路１２と結合する必要があるため、配線が複雑に
なると共に、分岐器２２の損失が線路１２に加わり、信
号が減衰してしまう。

【００１２】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、システムの配線が複雑化することなく、信頼性の高
い停電ならびに電源装置の出力電流の検出を可能とする
線路状態監視方式を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る線路状態監
視方式は、中継装置に動作電源を供給する無停電電源装
置内のインバータの出力周波数を、電源装置の出力電流
の大きさに対応して変化させ、かつその変化する周波数
の領域を停電時と正常時では互いに重複しない様に異な
らせ、中継装置側でこれ等の電源周波数の変化を検知す
ることにより、出力電流の大きさと、商用交流電源の停
電の有無を集中監視装置に伝達するよう構成したもので
ある。

【００１４】

【作用】無停電電源装置の商用交流電源が正常である場
合には、インバータ回路から出力される交流の周波数
は、出力電流の大きさに対応して第１の周波数領域内で
変化するように制御される。そして、商用交流電源が停
電した場合には、インバータ回路は、上記第１の周波数
とは重複しない第２の周波数領域に移行し、同じく出力
電流の大きさに対応してその周波数が制御される。

【００１５】中継装置は、無停電電源装置から供給され
る交流電力の周波数を検知し、信号強度データや電源電
圧データ等のその他の情報と共に高周波変調し、上り回
線を介して集中監視装置に伝送する。集中監視装置側で
は線路上の各中継装置からの電源周波数の情報を知るこ
とによって、その中継装置に電源を供給している無停電
電源装置の動作状況を認識することができる。即ち、供
給電源の周波数が第１の周波数領域にあった場合には商
用交流電源は正常であり、第２の周波数領域にある場合
には商用交流電源が停電していることを示しており、か
つ出力電流と周波数の対応関係を逆算することにより、
電源装置の出力電流の大きさを求めることができる。

【００１６】

【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。図１は本発明の線路状態監視方式を実施した中継
装置３１と無停電電源装置４１の関係を示すものであ
る。中継装置３１は、電源周波数検知回路３２、監視信
号送受信回路３３、分岐回路３４、増幅器３５からなっ
ている。また、無停電電源装置４１は、変圧器４２、整
流平滑回路４３、充電回路４４、蓄電池４５、切換え回
路４６、インバータ回路（直流交流変換回路）４７、出
力電流検出回路４８、停電検出回路４９からなってい
る。

【００１７】無停電電源装置４１は、インバータ回路４
７で発生した交流電力を中継装置３１及び同軸線路１２
へ供給しており、インバータ回路４７への電力供給は、
通常は変圧器４２と整流平滑回路４３によって商用交流
電源から変換された直流によって行なわれる。停電時に
はインバータ回路４７は切換え回路４６によって、通常
は充電回路４４によって充電を受けている蓄電池４５側
へ電力入力が切り換えられ、動作を継続する。

【００１８】ここで、商用交流電源が正常である場合に
は、インバータ回路４７の発生する交流の周波数は、出
力電流検出回路４８により検出された電源装置４１の出
力電流の大きさに対応して第１の周波数領域の内で変化
するように制御される。そして、商用交流電源が停電し
た場合には、停電検出回路４９によりインバータ回路４
７は、前述の第１の周波数とは重複しない第２の周波数
領域に移行し、同じく出力電流の大きさに対応してその
周波数が制御される。例えば、正常時は電源装置４１の
出力電流の零から最大負荷電流に対応して５０Ｈｚから
５４Ｈｚの範囲でインバータの出力周波数を変化させ、
停電時には５６Ｈｚから６０Ｈｚの範囲で動作するよう
に構成される。

【００１９】一方、電源の供給を受ける中継器３１は、
我国の場合、通常５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの何れの周波数
でも動作する様に設計されるので、電源周波数の変化は
何等問題なく行なうことができる。中継装置３１内に装
備された電源周波数検知回路３２は、上記無停電電源装
置４１から供給される交流電力の周波数を検知するもの
で、この電源周波数の情報は監視信号送受信回路３３に
より、信号強度データや電源電圧データ等のその他の情
報と共に高周波変調され、分岐回路３４から上り回線を
介して集中監視装置１７（図２参照）に伝送される。

【００２０】この様なシステムの構成になっているの
で、集中監視装置１７側では線路１２上の各中継装置３
１からの電源周波数の情報を知ることによって、その中
継装置３１に電源を供給している無停電電源装置の動作
状況を認識することができる。即ち、前述の例の周波数
関係では、５０Ｈｚから５４Ｈｚの間の周波数であった
場合には商用交流電源は正常であり、５６Ｈｚから６０
Ｈｚの間にある場合には商用交流電源が停電しているこ
とを示しており、かつ前述の出力電流と周波数の対応関
係を逆算することにより、電源装置４１の出力電流の大
きさを求めることができる。従って、以上実施例で述べ
た線路状態監視方式には、従来の監視方式と比較して次
のような長所がある。 （１）無停電電源装置４１に監視信号送受信装置を組み
込む必要がなく、コストを下げることができる。 （２）無停電電源装置４１ごとに分岐器を割当てる必要
がなく、結線が単純で分岐器による信号の損失も無くな
る。

【００２１】（３）通常は一台の無停電電源装置４１に
よって複数の中継装置３１を駆動するため、電源を共通
とする全ての中継装置から同じ電源の周波数情報が届く
ことになり、これ等を相互に比較するように構成すれば
状態の判定の信頼性を上げることができる。

【００２２】即ち、従来例のように電源装置と監視信号
送受信回路が１対１の対応をなしている場合に比べて監
視信号送受信回路の不具合による誤報の可能性を低減す
ることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、き
わめて簡単な構成で、しかも、信頼性の高い停電の検知
と、電源装置の出力電流の監視を行なうことが可能な線
路状態監視方式を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る線路状態監視方式を実
施したＣＡＴＶシステムの電源接続の部分を示すブロッ
ク図。

【図２】ＣＡＴＶシステムの一般的な構成を示すブロッ
ク図。

【図３】従来の線路状態監視方式を示すブロック図。

【符号の説明】

１１…ヘッドエンド装置、１２…同軸線路、１３…中継
装置、１４…加入者宅、１５，２２…分岐器、１６…無
停電電源装置，１７…集中監視装置、２１，２３…監視
信号送受信回路、３１…中継装置、３２…電源周波数検
知回路、３３…監視信号送受信回路、３４…分岐回路、
３５…増幅器、４１…無停電電源装置、４２…変圧器、
４３…整流平滑回路、４４…充電回路、４５…蓄電池、
４６…切換え回路、４７…インバータ回路、４８…出力
電流検出回路、４９…停電検出回路。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝送線路を介して送られる信号を中継す
   る中継装置と、非停電時には商用交流電源を整流、平滑
   して得られた直流を電力源とし、停電時には非停電時間
   内に充電されている蓄電池を電力源として動作するイン
   バータ回路が発生する交流電力を上記中継装置に供給す
   る無停電電源装置と、上記中継装置から上記伝送線を介
   して出力される監視情報により各中継装置の動作状態を
   監視する集中監視装置とによって構成される信号伝送網
   において、 上記無停電電源装置は、交流出力の周波数を、非停電中
   は第１の周波数領域の可変周波数とし、停電中は上記第
   １の周波数領域と重複しない第２の周波数領域の可変周
   波数とすると共に、上記第１及び第２の周波数領域を上
   記交流出力の電流の大きさに対応して制御し、上記中継
   装置は供給されている交流電力の周波数を監視情報とし
   て上記集中監視装置に送信し、上記集中監視装置は受信
   した交流電力の周波数値から上記対応の関係を逆算する
   ことによって上記無停電電源装置の交流出力電流の大き
   さと商用交流電源の停電状態を検知することを特徴とす
   る線路状態監視方式。