JPS6338173A - 線路故障点検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、各種線路の故障箇所をパルス反射により高精
度に検出する線路故障点検出装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、通信線路の故障箇所検出はパルス反射検出法によ
っている。すなわち、被測定通信線路に測定パルス信号
を印加し、故障点でのインピーダンス変化により生ずる
反射信号を受信し、送信時点からの経過時間から故障箇
所を算定する。

第４図はかかる従来の線路故障点検出装置の一例を示す
ブロック構成図である。第４図において、４９は被測定
通信線路であり、Ｘ印で示す切断点を有する。４１は測
定パルス信号送信部、４２は反射信号受信部、４３は測
定パルス信号と反射信号とを分離するためのハイブリッ
ド回路、４５は被測定通信線路４９とほぼ同様なインピ
ーダンス特性を有する平衡回路網、４４は反射信号受信
部４２で受信増幅した信号を解析し、障害点を算定およ
び表示する処理表示部である。

第５図は第１図の各部の信号を示す波形図である。測定
パルス信号２０１の立上り点から反射信号受信部４２に
よって増幅された反射信号である受信部出力信号２０３
の立上り点までの時間ｔにより故障点までの距離ｌは、 β　＝　□ ２τ。

として求められる。ただして。は通信線路の華位長当た
りのパルス伝搬速度である。なお、第５図において、２
０２は受信部入力信号で増幅前の反射信号である。

〔発明が解決しようとする問題点３ 以上説明したように、従来の線路故障点検出装置は、測
定パルス信号と反射信号の分離のためにハイブリッド回
路４３を用いているが、平衡回路網４５を含めた分離特
性に関しパルス伝送に十分な帯域を確保することが困難
である。このため従来の線路故障点検出装置は以下の欠
点を有している。

■　測定パルス信号が受信部に回り込み、反射信号に加
算されて高精度な反射信号の分離が困難となる。

■　ハイブリッド回路を挿入することに伴う減衰量の増
大により、微弱な反射信号がさらに減衰し抽出が困難と
なる。

これらの欠点により、通信線路、特に平衡対線路の故障
点を高精度に検出することは困難であった。

本発明の目的は、上記の欠点を除去することにより、故
障点検出精度の向上した線路故障点検出装置を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、測定パルス信号送信手段と、被測定線路から
の測定パルスの反射波を受信する反射信号受信手段と、
上記測定パルス信号送信手段および上記反射信号受信手
段を被測定線路に接読する手段と、上記反射信号受信手
段の出力から上記被測定線路の故障点を検出する処理手
段とを含む線路故障点検出装置において、測定パルス信
号が上記被測定線路に人力された後上記被測定線路を上
記反射信号受信部へ接続する切替制御手段を含むことを
特徴とする。

また、本発明は、接続する手段は、被測定線路に縦続に
接続され、上記切替制御手段が切り替えに要する時間に
相当する往復伝搬時間の長さを有し、特性インピーダン
スが上記被測定線路の特性インピーダンスに等しい標準
線路を含むことが好ましい。

さらに、本発明は、反射信号受信手段は、受信信号を時
間軸上に表示する手段を含み、処理手段の出力は測定パ
ルス信号送信手段に結合され、上記測定パルス信号送信
手段は、測定パルス信号を繰り返して送信する構成であ
り、その繰り返しタイミングは上記受信手段の時間軸上
の表示が静止するタイミングであることが好ましい。

〔作　用〕

測定パルス信号を被測定通信線路に印加して故障点から
の反射信号が戻るまでにその距離に対応して時間ｔ。が
かかる。切替制御手段により、被測定通信線路と反射信
号受信手段とを測定パルス信号を印加してから上記時間
ｔ０の前に反射信号受信手段へ接続する。この切り替え
は同期をとり繰り返し行うことにより、次の処理表示を
その表示部上に静止画像として描かせて行うことができ
る。また標準線路を介して被測定線路と測定パルス信号
送信手段および反射信号受信手段を接続することにより
、反射パルスが上記切替制御手段の切替時間中に戻るこ
とはなく、常に正しい故障点の検出ができる。

従って、本発明によれば、測定パルス信号と反射信号と
の分離は確実になり、故障点検出の精度を高めることが
可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の第一実施例を示すブロック構成図であ
る。測定パルス信号を発生送信する測定パルス信号送信
部１１と、この測定パルス信号送信部１１からの測定パ
ルス信号を被測定通信線路１９へ切り替えて送出する半
導体素子からなる高速のアナログスイッチ回路１３と、
反射信号をアナログスイッチ回路１３の切り替えにより
入力し増幅を行う反射信号受信部１２と、この反射信号
受信部１２の出力信号を入力し所要の処理を行い故障点
を検出表示する処理表示部１４と、測定パルス信号の印
加、反射信号の受信および反射信号の処理を制御する制
御部１５とを含んでいる。

本発明の特徴は第１図において、第４図に示す従来例に
おけるハイブリッド回路４３の代わりに、切替制御手段
として、アナログスイッチ回路１３および制御部１５を
設けたことにある。

次に、本実施例の動作について説明する。測定パルス信
号送信部１１が、制御部１５からの指令により被測定通
信線路１９に測定パルス信号を送出する。

このとき、アナログスイッチ回路１３は被測定通信線路
１９側に接続されるように制御部１５において制御され
る。測定パルス信号の送出が終了した時点で、制御部１
５はアナログスイッチ回路１３を制御して、被測定通信
線路１９をパルス信号送信部１１から切り替え１て反射
信号受信部１２に接続する。かくして測定パルス信号送
信部１１と反射信号受信部１２とは全く切り離され、送
信された測定パルス信号は反射信号に影響を与えない。

反射信号受信部１２で受信された反射信号はそこで線路
損失および周波数特性を補償された後、処理表示部１４
で所要の処理が行われ検出された故障点がその表示部に
表示される。

以上説明したように、本実施例によると、アナログスイ
ッチ回路１３により送信された測定パルス信号と、その
反射信号の分離が確実に行われるので、測定パルス信号
の反射信号への回り込みや、反射信号の損失が小さくな
り２、結果として故障点検出精度を高めることができる
。

第２図は本発明の第二実施例を示すブロック構成図であ
る。第２図において、２１はワードパルス発生部、２５
はＤ−Ａ変換部、２６は線路駆動増幅部、２３は高速の
アナログスイッチ回路、２２は反射信号受信増幅部、２
７はＡ−Ｄ変換部、２４はディジタル信号処理プロセッ
サを含む処理・制御部であり、これら各部は全体として
フィードバックループを形成している。また、２８は特
性インピーダンスＺ０の標準線路、２９は被測定通信線
路である。

ここで、ワードパルス発生部２１、Ｄ−Ａ変換部２５お
よび線路駆動増幅部２６は第１図のパルス信号送信部１
１に、反射信号受信増幅部２２およびＡ−Ｄ変換部２７
は第１図の反射信号受信部に、処理・制御部２４は第１
図の処理表示部１４および制御部１５にそれぞれ対応し
ている。

第３図は第２図における各部を示す波形図であり、両図
を用いて本実施例の動作を説明する。処理・制御部２４
の制御によりワードパルス発生部２１およびＤ−Ａ変換
部２５によりパルス幅Ｔ。の測定パルス信号が発生され
、線路駆動増幅部２６によって電力増幅された後、出力
インピーダンスを特性インピーダンスＺ０にて整合し標
準線路２８を介し、被測定通信線路２９に送出される。

これにより多重反射の発生を防ぐ。このとき第２図のａ
点における線路信号１０１の波形は第３図のようになる
。線路信号１０１０波形で■および■で示される振幅の
反射パルスは、第２図の分岐点ＢＴ、およびＸ印で示す
切断点からの反射に基づくものである。

測定パルス信号と反射信号との分離および後続する反射
信号受信増幅部２２の飽和を避けるため、アナログスイ
ッチ回路２３は、ワードパルス発生部２１からのタイミ
ング信号１０２により、測定パルス信号送信中はその出
力を接地電位に固定する。つまり、測定対象である反射
パルス■および■は、測定パルス信号を送信してから一
定時間後に受信されるので、少なくとも測定パルス信号
の送信中は反射信号受信増幅部２２への雑音が入力しな
いようにする。測定パルス信号送信後はａ点と反射信号
受信増幅部２２とを瞬時に接続するように、アナログス
イッチ回路２３は処理・制御部２４の指令により動作す
る。

反射信号受信増幅部２２の出力信号として第３図の受信
増幅部用力信号１０３が得られるが、この反射信号受信
増幅部２２の利得は、Ａ−Ｄ変換部２７の入力信号とし
て十分なレベルとなるよう処理・制御部２４により設定
される。受信増幅部用力信号１０３はＡ−Ｄ変換部２７
でアナログ・ディジタル変換され、処理・制御部２４に
入力される。処理・制御部２４においては、Ａ−Ｄ変換
部２７の出力信号に対し、第３図に示す時間窓関数信号
１０４を掛け、測定パルス信号送出直後の過渡信号を除
去する。その後、トランスバーサル演算等ディジタル信
号処理による線路損失補償を行って、第３図に示す検出
出力信号１０５として明確な反射信号波形を得る。この
線路補償とはレベル補償以外に周波数特性上の補償を含
む。つまり一般の線路は高周波特性はよくないため、受
信パルスがなまるほかに、反射パルス■のように線路を
長く通ってくるパルスはどその影響が強い。従って、高
域を強調するように波形整形を行うものである。補償す
べき線路損失らおよび２□は、第３図の時間ｔ、および
ｔ２からｔ　。

として推定する。ここでτ。は上記伝搬速度である。こ
のように、反射信号に対して適正は線路損失補償を行う
ことにより、的確な反射波形を得ることができ、通信線
路故障点の高精度な検出が可能となる。

処理・制御部２４からワードパルス発生部２１へのフィ
ードバックは、線路の故障点位置によりポリ定パルス信
号の波形を変化させ最適な測定パルス信号により測定の
高精度化を図るものである。例えば、故障点が遠距離に
存在する場合には、線路損失が大きいため、パルス幅を
増大する等の制御を行い、距離に応じて最適なパルス波
形を送出することを可能とする。

標準線路２８は、測定パルス信号の継続時間内およびア
ナログスイッチ回路２３の動作中に反射信号が戻らない
ように挿入するものであり、その長さしは、 ２τ。

である。ただしτ。は上記の伝搬速度である。つまり、
本発明の線路故障点検出装置では、測定パルス信号送信
中に反射信号が戻ってくると検出できない。また線路の
故障によるインピーダンス不整合に基づく信号の反射を
利用するものであるから、線路の故障点以外の場所で不
整合があると測定誤差の原因ともなる。そのため少なく
とも測定パルス信号送信後、一定時間は反射信号が受信
されないように長さしの特性インピーダンスＺ。の標準
線路２８で整合をとるものである。

本実施例によれば、標準線路２８を挿入し、かつ測定パ
ルス信号の発生をワードパルス発生部２１にて、処理・
制御部２４からの指示信号により同期をとって行われる
ので、反射パルスがアナログスイッチ回路２３の切替時
間中に戻ることなく、かつ反射信号を静止画像として表
示させることができ、より容易に正確に故障点を検出す
ることができる。

なお、以上の説明は線路として通信線路を取り上げたけ
れども、本発明は電力用その他の線路にも同様に適用で
きる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、線路の故障点検出のた
めに送出する測定パルス信号と反射信号とがも１実に分
離できるため、反射信号の高精度な処理が容易に行える
こととなり、故障点検出精度が大幅に向上する効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例を示すブロック構成図。 第２図は本発明の第二実施例を示すブロック溝成図。 第３図は第２図の各部の１８号を示す波形図。 第４図は従来例を示すブロック構成図。 第５図は第４図の各部の信号を示す波形図。 １１．４１・・・測定パルス信号送信部、１２．４２・
・・反射信号受信部、１３．２３・・・アナログスイッ
チ回路、１４．４４・・・処理表示部、１５・・・制御
部、１９．２９．４９・・・被測定通信線路、２１・・
・ワードパルス発生部、２２・・・反射信号受信増幅部
、２４・・・処理・制御部、２５・・・Ｄ・Ａ変換部、
２６・・・線路駆動増幅部、２７・・・Ａ−Ｄ変換部、
２８・・・標準線路、４３・・・ハイブリッド回路、４
５・・・平衡回路網、１０１・・・線路信号、１０２・
・・タイミング信号、１０３・・・受信増幅部用力信号
、１０４・・・時間窓関数信号、１０５・・・検出出力
信号、２０１・・・測定パルス信号、２０２・・・受信
部入力信号、２０３・・・受信部出力信号。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）測定パルス信号送信手段（１１）と、被測定線路
   （１９）からの測定パルスの反射波を受信する反射信号
   受信手段（１２）と、上記測定パルス信号送信手段およ
   び上記反射信号受信手段を被測定線路に接続する手段と
   、上記反射信号受信手段の出力から上記被測定線路の故
   障点を検出する処理手段（１４）とを含む線路故障点検
   出装置において、測定パルス信号が上記被測定線路に入
   力された後上記被測定線路を上記反射信号受信部へ接続
   する切替制御手段（１３、１５）を 含むことを特徴とする線路故障点検出装置。
2. （２）接続する手段は、被測定線路に縦続に接続され、
   上記切替制御手段が切り替えに要する時間に相当する往
   復伝搬時間の長さを有し、特性インピーダンスが上記被
   測定線路の特性インピーダンスに等しい標準線路を含む
   特許請求の範囲第（１）項に記載の線路故障点検出装置
   。
3. （３）反射信号受信手段は、受信信号を時間軸上に表示
   する手段を含み、処理手段の出力は測定パルス信号送信
   手段に結合され、上記測定パルス信号送信手段は、測定
   パルス信号を繰り返して送信する構成であり、その繰り
   返しタイミングは上記受信手段の時間軸上の表示が静止
   するタイミングである特許請求の範囲第（１）項に記載
   の線路故障点検出装置。