KR100256909B1 - 통신 케이블 종합 감시장치 및 운용방법 - Google Patents

Abstract

통신 케이블의 이상유무를 감시하는 장치에서 감시하기 위한 통신 케이블의 특정 회선을 접속한 다음 케이블에서 검출되는 다양한 전기적 요소를 측정하여 통신 케이블의 이상여부를 정확하게 측정 판단하고 통신 케이블의 고장 위치를 측정하여 유지 보수에 편리성과 신속성을 제공하며 감시되는 정보의 이력을 관리하여 감시선로의 관리를 효율적으로 실행하도록 한 것으로, 감시선로의 정보관리 및 이력관리와 고장 종별의 판단등 전반적인 동작을 제어하는 호스트 컴퓨터와, 접속된 감시선으로 부터 전기적인 요소를 측정하여 선로의 상태를 검출하여 검출되는 정보를 호스트 컴퓨터측에 인가하는 감시반과, 호스트 컴퓨터와 감시반을 독립적으로 연결하여 주는 멀티 접속수단과, 이상이 검출되는 감시선로에서 고장이 발생한 위치 정보를 측정하는 고장 위치 검출수단과, 감시선로에 이상이 검출되는 경우 가시적인 경보를 출력하는 경보수단과, 감시선로의 상태 정보를 호스트 컴퓨터의 운용 동작에 따라 출력하는 프린터와, 감시선로의 이상여부측에 대한 동작과 이력 관리 정보를 디스플레이하는 표시수단을 포함하여 단락이나, 단선, 침수에 의한 절연 불량, 타선로와 절연 불량 등을 검출하여 고장 이력을 관리하고 이전의 측정치와 현재의 측정치를 비교 분석하여 정확한 고장의 종별을 검출하며 고장이 발생한 위치를 정확하게 측정하여 유지보수에 신뢰성과 신속성을 제공한다.

Description

통신 케이블 종합 감시장치 및 운용방법

본 발명은 통신 케이블의 이상유무를 감시하는 장치에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 감시하기 위한 통신 케이블의 다수 회선을 접속한 다음 케이블에서 검출되는 다양한 전기적 요소를 측정하여 통신 케이블의 이상여부를 정확하게 측정 판단하고 통신 케이블의 고장 위치를 측정하여 유지 보수에 편리성과 신뢰성을 제공하며 감시되는 정보의 이력을 관리하여 감시선로의 관리를 효율적으로 실행하도록 한 통신 케이블 종합 감시장치 및 운용방법에 관한 것이다.

일반적으로 통신 케이블의 고장 상태는 단선, 단락, 침수에 의한 절연불량, 타선로와의 절연불량에 기인하는 타혼 등의 형태로 나타나는데, 종래에 사용되고 있는 통신 케이블의 감시장치는 침수나 절연불량시 양선간의 흐르는 전류량을 검출하여 침수 및 절연불량을 판정하도록 하였다.

또한, 상기와 같이 양선간의 전류량 검출을 통해 감시선로의 절연 불량이 검출되는 경우 해당 위치를 검출하기 위한 장치로 별개로 운용되고 있는 케이블 고장 위치 검출장치가 사용되는데, 이는 펄스의 반사파를 검출 분석하는 측정법을 사용하고 있어 180m/㎲, 190m/㎲, 200m/㎲, 210m/㎲ 로 한정된 선로의 전파 속도를 사용하였다.

상기한 바와같이 종래에 사용되고 있는 통신 케이블 감시장치는 양선간을 흐르는 전류의 검출을 통해 침수 및 절연불량을 판정하도록 하고 있으므로 감시선로의 단선지점 후단에서 발생된 침수에 의한 절연불량을 검출하지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 상기한 바와같이 통신 케이블 감시장치를 이용하여 감시회선의 절연 불량이 검출되는 경우 케이블 고장 위치 검출장치를 사용하여 고장 지점 위치를 검출하도록 하고 있으나, 한정된 선로 전파속도에 대한 상수를 사용함으로서 다양한 통신선로의 전파속도에 대한 상수를 적용시키는데 문제점이 있으며, 검출된 반사파의 분석을 통한 고장 위치의 판단시 대략 3% 정도의 확도만이 유지되므로 고장이 발생된 실질적인 위치를 정확하게 검출하지 못하여 수리 복구에 신속하게 대응하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와같은 제반적인 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 통신 케이블에서 팁(Tip)단과 링(Ring)단으로 이루어지는 각 케이블 페어(Cable Pair)의 다수 회선을 순차적으로 개별 접속한 다음 케이블 페어가 가지고 있는 전기적 요소, 즉 선단간의 DC전압, 절연저항, 정전용량 등을 직접 측정하여 그 측정치를 보전 관리하고 매 측정시 마다 전 측정치와의 변화를 비교 검색하는 방법을 채택하여 정확한 고장의 종류를 판단하고, 통신 케이블의 불량 뿐 만 아니라 감시회선 자체의 불량을 검출하여 지속적이고 정확한 감시를 할 수 있도록 하며, 불량이 검출된 해당 감시선로의 전파속도에 대한 정수를 "30.0" 에서 "99.9" 까지 약 "700" 여개의 전파 상수로 변환될 수 있도록 하여 고장위치에 대한 측정확도를 고장지점으로 부터 15CM ± 0.01% 까지 정확하게 측정할 수 있도록 하는 케이블 고장 위치 검출장치에 접속하여 고장이 발생된 위치를 정확하게 측정할 수 있는 기능을 부여하여 통신 케이블의 감시에 효율성을 극대화시키며, 수리 복구에 신속한 대응을 실행하도록 한 것이다.

상기한 바와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 통신 케이블 감시장치에 있어서, 감시선로의 정보관리 및 이력관리와 고장 종별의 판단등 전반적인 동작을 제어하는 호스트 컴퓨터와;

소정 개수 이상의 감시선로를 접속하며, 상기 접속된 감시선로로 부터 전기적인 요소를 측정하여 선로의 상태를 검출하여 검출되는 정보를 상기 호스트 컴퓨터측에 인가하는 소정 개수 이상의 감시반과;

상기 호스트 컴퓨터와 상기 감시반을 독립적으로 연결하여 주는 멀티 접속수단과;

이상이 검출되는 감시선로에서 고장이 발생한 위치 정보를 측정하는 고장 위치 검출수단과;

상기 접속된 감시선로에 이상이 검출되는 경우 가시적인 경보를 출력하는 경보수단과;

상기 검출되는 감시선로의 제반적인 상태 정보를 상기 호스트 컴퓨터의 운용 동작에 따라 출력하는 프린터와;

상기 감시선로의 이상여부측에 대한 전반적인 동작과 이력 관리 정보를 디스플레이하는 표시수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 특징은 통신 케이블 감시방법에 있어서, 키 입력수단에서 인가되는 신호를 분석하여 접속된 감시선로중 임의의 감시선로를 선택 지정하는 신호인지를 판단하는 과정과;

상기에서 임의의 감시선로를 지정하는 신호이면 릴레이 스위칭을 통해 해당 감시선로를 포착한 다음 피측정 선로의 선단 간에서 발생되는 DC전압, 저항 및 정전용량 등의 전기적 요소를 검출하는 과정과;

상기에서 검출되는 전기적 요소를 설정된 임계값과 비교한 다음 고장 종별을 판단하는 과정과;

상기에서 피측정 선로의 선단 간에서 검출되는 전기적인 요소가 이상으로 판단되면 경보수단의 통해 가시적인 경보를 출력함과 동시에 검출되는 정보를 표시수단에 디스플레이 및 프린팅하고 검출되는 정보의 이력 관리를 실행하는 과정과;

상기 이상이 검출된 피측정 선로에 대하여 고장 위치 측정수단을 접속하여 고장 위치를 검출하는 과정을 포함한다.

도 1은 본 발명에 따른 통신 케이블 종합 감시장치의 구성 블록도.

도 2는 도 1에서 감시반의 구성 블록도.

도 3은 도 2에서 감시반 메인 콘트롤 유닛의 상세 구성 블록도.

도 4는 도 1에서 릴레이 유닛의 상세 구성 블록도.

도 5는 도 1에서 통신 케이블 고장 위치 검출부의 상세 구성 블록도.

도 6은 원격지 국선에 설치되는 통신 케이블 종합 감시장치의 다른 일 실시예 구성 블록도.

도 7은 본 발명에 따른 통시 케이블 종합 감시장치의 운용에 대한 기능 처리 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 알 수 있는 바와같이, 본 발명에 따른 통신 케이블 종합 감시장치는 호스트 컴퓨터(100)와, 프린터(200), 멀티 포터(300), 감시반(400), 경보부(500) 및, 고장 위치 측정기(600)로 이루어지는데, 호스트 컴퓨터(100)는 본 발명에서 운용 소프트 웨어를 탑재하여 정보관리와 순차적인 회선의 감시, 상태 표시, 고장 회선에 대한 고장 보고서 프린터(200) 출력, 정상 상태에서의 선로 측정치 보존 및 관리, 감시회선의 측정치로 부터 고장 종별 판정, 임의의 지정회선에 대한 상세 시험 및 고장 위치 측정기(600)로의 연결 , 고장 판정을 위한 임계치 변경 및 보존 기능을 담당한다.

또한, 접속된 감시선로를 순차적으로 측정하기 위하여 감시반(400)의 해당 회선에 대한 수용번호를 명령하고, 측정된 측정치를 감시반(400)으로 부터 수집하여 고장 종별을 판단한다.

프린터(200)는 상기 호스트 컴퓨터(100)에서 인가되는 감시 선로에 대한 상태 정보와 측정 관리되는 정보 등 제반적인 정보를 출력한다.

멀티 포터(300)는 상기 호스트 컴퓨터(100)와 다수개로 감시반(400)을 병렬로 접속하여 상기 호스트 컴퓨터(100)에서 출력되는 감시 선로에 대한 제어 명령을 각각의 감시반(400)에 개별적으로 전달하며, 각각의 감시반(400)에서 검출되는 감시 선로에 대한 측정 정보를 상기 호스트 컴퓨터(100)측에 전달한다.

감시반(400)는 소정의 개수 이상으로 이루어져 통신 케이블의 복수개 선로, 바람직하게는 감시선로 416회선을 접속하며, 상기 호스트 컴퓨터(100)로 부터 멀티 포터(300)를 통해 인가되는 각종 명령을 분석한 다음 해당 감시선로를 접속하고 접속된 감시선로로 부터의 팁 단과 링 단 간의 DC 전압상태와, 절연 저항의 상태 루프 저항, 정전 용량 등을 측정하여 상기 호스트 컴퓨터(100)측에 검출된 정보를 출력한다.

경보기(500)는 상기 감시반(400)에 접속된 다수개의 감시선로중에서 임의의 선로에 이상이 검출되는 경우 해당 감시반(400)을 통해 인가되는 호스트 컴퓨터(100)의 제어신호에 따라 해당 릴레이 유닛의 경보램프가 점등되어 가시 경보를 시스템의 운용자에게 지시하여 준다.

고장 위치 측정기(600)는 레이다의 원리로 동작되며, 임의의 감시선로에 이상에 검출되는 경우 호스트 컴퓨터(100)에서 인가되는 신호에 따라 해당 감시선로를 접속하여 시험을 위한 소정의 펄스를 출력한 다음 고장 지점으로 부터 되돌아 오는 신호의 회송 시간을 측정하여 고장 위치를 검출하며, 검출되는 고장 위치에 대한 정보를 미터 환산법으로 출력한다.

상기에서 감시반(400)은 바람직하게는 16개로 이루어지는데 각각의 감지반(400)은 첨부된 도 2에서 알 수 있는 바와같이, 멀티 포터(300)를 통해 호스트 컴퓨터(100)와 연결되고, 다른 출력 포트에는 경보기(500)가 연결되는 메인 콘트롤 유닛(410)과, 소정의 개수의 릴레이 유닛, 바람직하게는 13개의 릴레이 유닛을 수용하는 백 플렌(Back Plane :420) 으로 이루어지며, 상기 메인 콘트롤 유닛(410)과 백 플렌(420)에 수용되며, 다수개의 감시선로를 연결하는 각각의 릴레이 유닛은 어드레스 버스와 데이터 버스를 통해 연결된다.

상기에서 각각의 릴레이 유닛은 백 플렌(420)의 어느 슬롯(Slot)에 실장하여도 스스로 그 위치를 해당하는 슬롯 어드레스를 지정 받도록 설계되어 있으며, 각 릴레이 유닛은 수용되는 감시선로의 수에 따라 릴레이 유닛을 증감하도록 설계된다.

이때, 백 플렌(420)에 실장되는 릴레이 유닛에 대한 정보는 메인 콘트롤 유닛(410)이 인지할 수 있도록 한 데이터 라인이 연결되어 있다.

상기에서 각각의 릴레이 유닛은 바람직하게는 감시선로 32회선을 접속할 수 있도록 하고 있다.

또한, 상기에서 감시반(400)의 메인 콘트롤 유닛(410)은 첨부된 도 3에서 알 수 있는 바와같이, 정합 회로부(411)와, 마이크로 콘트롤러(412)와, 릴레이 유닛 제어부(413), 릴레이 유닛 확인 회로부(414), 측정 라인 선택부(415), DC측정 정합부(416), 저항측정 정합부(417), 정전용량측정 정합부(418), 측정원 발생회로부(419) 및 A/D 변환회로부(430)로 이루어진다.

상기에서 정합 회로부(411)는 듀얼 RS232 정합부로 호스트 컴퓨터(100)와 미도시된 모니터 시스템을 접속하며, 통신 신호의 레벨(Level)을 디지탈 신호로 시리얼 송수신한다.

마이크로 콘트롤러(412)는 중앙 처리 유닛으로 호스트 컴퓨터(100)로 부터 정합부(411)를 통해 인가되는 제어 명령 데이터를 분석한 다음 릴레이 유닛을 제어하여 해당 감시선로를 측정 회로와 연결되도록 하며 피 측정선로간 즉, 팁 단과 링 단, 팁 단과 그라운드, 링 단과 그라운드간의 DC 전압, 저항, 정전 용량을 측정하기 위하여 각각의 요소를 제어하며, A/D 변환 회로부(430)를 통해 인가되는 데이터신호를 분석하여 실제 수치로 변환하기 위한 연산을 실시하고, 최종 결과치를 정합 회로부(411)를 통해 시리얼 통신으로 호스트 컴퓨터(100)측에 전송한다.

또한, 최종 결과치에 대한 정보는 미도시된 모니터를 통해 운용자에게 디스플레이하여 준다.

릴레이 유닛 제어부(413)는 마이크로 콘트롤러(412)에서 인가되는 제어 신호에 따라 해당 릴레이 유닛에서 연결하여야 할 릴레이를 지정하며, 지정된 해당 릴레이 유닛에 상기 마이크로 콘트롤러(412)의 제어신호가 래치 될 수 있도록 한다.

릴레이 유닛 확인 회로부(414)는 상기 백 플렌(420)의 각 슬롯에 실장되는 릴레이 유닛의 유무를 검출하여 그에 해당하는 신호를 상기 마이크로 콘트롤러(412)측에 인가한다.

측정 라인 선택부(415)는 각각의 릴레이 유닛에 연결된 다수개의 피 측정 감시선로중에서 마이크로 콘트롤러(412)에서 선택되는 해당 감시선로의 팁 단과 링 단간, 팁 단과 그라운드, 링 단과 그라운드 중 하나의 선로를 선택하며 선택된 해당 피측정 선로를 측정부측에 연결하는 기능을 수행하도록 릴레이로 구성된다.

DC측정 회로부(416)는 DC 전압의 크기에 따라 적절한 분주를 실행하기 위해 필요하며 일단 입력된 피측정 전압이 오버 레인지 인지 언더 레인지 인지가 설정되면 A/D변환 회로부(430)를 통해 판독된 데이터의 정보를 마이크로 콘트롤러(412)측에 인가한다.

저항측정 정합부(417)는 피측정 선로간의 저항을 측정하기 위하여 일정 전압의 DC전압을 피측정 선로간에 인가하여 분주되는 전압의 크기에 따라 저항치를 산출하도록 전압의 인가 및 분주 선택 기능을 수행한다.

정전용량측정 정합부(418)는 일정 전압의 DC전압을 피측정 선로간에 인가 또는 해지 하면서 발생되는 충 방전의 시정수에 따라 정전용량을 산출하도록 하는 층반전의 기능을 수행하며, 입력된 정전용량의 크기에 따라 충반전 시정수를 조정하도록 2개의 레인지를 사용한다.

A/D 변환 회로부(430)는 상기의 각 측정 정합부에서 인가되는 아날로그 상태의 검출신호를 마이크로 콘트롤러(412)가 인지할 수 있는 디지탈 상태의 신호로 변환한다.

또한, 상기에서 백 플렌(420)에 구비되는 각각의 슬롯에 실장되는 각각의 릴레이 유닛(420)은 첨부된 도 4에서 알 수 있는 바와같이, 제어부 정합 회로부(421)와, 슬롯 어드레스 식별부(422), 디코딩 회로부(423), 릴레이 구동부(424), 릴레이 스위칭부(425)로 이루어지는데, 정합 회로부(421)는 마이크로 콘트롤러(412)에서 임의의 릴레이 유닛에 접속된 피측정 감시선로를 지정하는 제어신호가 인가되면 입력되는 신호에 포함된 릴레이 유닛에 대한 어드레스가 슬롯 어드레스 식별부(422)가 인식하고 있는 릴레이 유닛에 대한 어드레스와 일치하는지를 분석하며, 릴레이 유닛에 대한 어드레스가 일치하는 것으로 판단되면 래치되어 인가되는 제어신호를 디코딩 회로부(423)를 통해 해석한 다음 지정된 릴레이를 구동하여 해당 감시선로와 마이크로 콘트롤러(412)를 연결하도록 제어한다.

슬롯 어드레스 식별부(422)는 백 플렌(420)에 이미 지정되어 있는 슬롯 번호를 부여받아 저장하고 있으며, 마이크로 콘트롤러(412)에서 인가되는 제어 신호에 포함된 릴레이 유닛에 대한 어드레스와 실장된 릴레이 유닛의 어드레스를 비교하는 비교수단으로 구성되며, 상기에서 비교된 어드레스가 일치하는 경우 해당 제어신호가 디코딩 회로부(423)에 출력되도록 래치시킨다.

디코딩 회로부(423)는 상기 래치되어 인가되는 제어신호에 따라 지정된 릴레이 유닛에 접속되어 있는 해당 32개의 감시선로 연결용 릴레이가 중복해서 연결되지 않도록 1/32 선택의 디코딩을 실행한다.

릴레이 구동부(424)는 상기 디코딩되는 제어 신호에 따라 접속되는 32개의 감시선로 중에서 임의의 한 개 감시선로를 연결하기 위한 구동을 실행한다.

릴리에 스위치부(425)는 상기 릴레이 구동부(424)에서 인가되는 구동 신호에 따라 임의의 한 개 감시선로를 스위칭 연결하며, 연결된 감시선로를 마이크로 콘트롤러(412) 또는 고장 위치 측정기(600)에 연결한다.

또한, 상기에서 고장 위치 측정기(600)는 첨부된 도 5에서 알 수 있는 바와같이, 전원회로부(601)와, 키 입력부(602), 제어부(603), 발진기(604), 분주기(605), 제1메모리부(607), 제2메모리부(608), 입출력 회로부(609) 및 타이머(610)로 이루어지며, 상기한 각각의 구성 요소는 시스템 버스와 콘트롤 버스를 통해 상호 연결되어 데이터의 송수신이 이루어진다.

상기에서 전원회로부(601)는 공급되는 110V 내지 220V의 상용전원이나 배터리의 전원을 각각의 부하에 필요한 소정의 전압으로 변환시켜 시스템의 동작전원으로 공급한다.

상기에서 배터리는 상용전원에 충방전이 실행되는 2차 전지로 구성하여 공급되는 전원이 중단되는 정전상태에서도 시스템의 안정된 동작을 유지하여 준다.

키 입력부(602)는 시스템을 운용하기 위한 다수개의 기능키를 구비하며, 고장위치 검출을 위한 임의의 전파 정수 셋팅, 고장 위치 검출 동작의 실행 및 검출되는 고장 위치에 대한 정보 및 고장 상태 분석 등 시스템의 사용에 따른 전반적인 키 신호를 입력한다.

제어부(603)는 상기 키 입력부(602)에서 인가되는 신호에 따라 시스템의 부팅을 위한 전반적인 동작과 설정되는 전파상수의 셋팅 및 통신 케이블에서 검출되는 전반적인 데이터의 분석을 통해 고장 위치의 판독과 고장상태 등의 분석등 시스템의 운용에 대한 전반적인 동작을 제어한다.

발진기(604)는 상기 전원회로부(601)의 동작 전원 공급에 따라 발진하여 제어부(603)의 동작 실행을 위한 설정된 소정 대역의 주파수, 예를들어 10MHz의 클럭 주파수를 발생시킨다.

분주기(605)는 상기 발진기(604)에서 인가되는 10MHz의 클럭 주파수를 소정의 주기, 예를들어 2 분주하여 5MHz의 신호로 제어부(603)측에 인가한다.

제1메모리부(607)는 EP-ROM으로 이루어지며, 시스템의 부팅을 위한 운용 프로그램 데이터가 저장된다.

제2메모리부(608)는 S-RAM으로 이루어지며, 통신 케이블의 고장 위치 검출과정에서 운용자가 요구하는 분석 프로그램 데이터가 저장되어 선택되는 키 신호에 따라 해당 데이터를 제어부(603)측에 출력한다.

입출력회로부(609)는 고장 위치 검출을 실행하기 위한 통신 케이블을 접속하며, 시스템 버스를 통해 콘트롤 버스로 부터 제어부(603)의 검출을 위한 소정의 신호가 인가되는 경우 송출을 위한 디지탈 상태의 신호를 실제 통신선로에 내 보낼수 있는 아날로그 상태의 신호로 변환한 다음 변환된 신호를 정현 자승파로 정형하여 송출하고, 통신 케이블에서 반사되어 검출되는 신호를 콘트롤 버스와 시스템 버스를 통해 제어부(603)를 통해 호스트 컴퓨터(100)측에 인가한다.

타이머(610)는 상기 입출력 회로부(609)에서 셋 신호가 인가되는 경우 카운 터 동작되며, 카운터 정보를 상기 입출력 회로부(609)측에 인가한다.

전술한 바와같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명에 따른 통신 케이블 종합 감시장치의 동작을 첨부된 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 통신 케이블 종합감시 장치에 통신 케이블의 케이블 페어가 소정의 개수 연결된 상태에서 운용자가 미도신된 키 입력수단을 이용하여 통신 케이블의 감시를 위한 정보관리와 순차적인 회선의 감시, 상태 표시, 정상 상태에서의 선로 측정치 보존 및 관리, 감시회선의 측정치로 부터 고장 종별 판정, 고장 판정을 위한 임계치 변경 및 보존 기능 등을 실행시키기 위하여 키 신호를 입력하면 호스트 컴퓨터(100)는 입력되는 키 신호에 따른 제어 명령 데이터를 운용 프로그램으로 부터 인출한 다음 그에 따른 일련의 동작을 실행시키기 위하여 해당 데이터를 멀티 포터(300)를 통해 병렬적으로 연결되어 있는 각각의 감시반(400)을 포착하여 감시선로 하나 하나에 대한 제어신호를 출력한다(스텝101).

상기 감시반(400)의 메인 콘트롤 유닛(410)은 상기 멀티 포터(300)를 통해 인가되는 상기 호스트 컴퓨터(100)의 제어신호를 분석하여 백 플렌(420)의 각 슬롯에 실장되어 있는 각각의 릴레이 유닛을 구동시켜 선택되는 제어신호에 따른 해당 감시선로를 포착한다(스텝102).

이때, 감시반(400)의 메인 콘트롤 유닛(410)은 첨부된 도 3에서 알 수 있는 바와같이, 호스트 컴퓨터(100)에서 인가되는 제어신호를 듀얼 RS232 정합수단인 정합부(411)를 통해 제어 신호의 레벨을 디지탈 신호로 시리얼 수신하여 마이크로 콘트롤러(412)측에 인가한다.

중앙 처리 유닛인 마이크로 콘트롤러(412)는 상기 정합부(411)를 통해 인가되는 호스트 컴퓨터(100)의 제어 명령 데이터를 분석한 다음 해당 감시선로를 측정 회로와의 연결과 피 측정선로간 즉, 팁 단과 링 단, 팁 단과 그라운드, 링 단과 그라운드간의 DC 전압, 저항, 정전 용량을 측정하기 위하여 각각의 요소를 제어하여 그에 대한 신호를 릴레이 유닛 제어부(413)와 측정 라인 선택부(415)측에 인가한다.

릴레이 유닛 제어부(413)는 상기 마이크로 콘트롤러(412)에서 인가되는 제어 신호에 따라 해당 릴레이 유닛에서 연결하여야 할 릴레이를 지정하며, 지정된 해당 릴레이 유닛에 마이크로 콘트롤러(412)의 제어신호가 래치 될 수 있도록 한다.

이때, 릴레이 유닛 제어부(413)는 첨부된 도 4에서 알 수 있는 바와같이, 마이크로 콘트롤러(412)인가되는 임의의 피측정선로 지정에 대한 신호를 정합 회로부(421)에 인가하면 정합 회로부(421)는 입력되는 신호에 포함된 릴레이 유닛에 대한 어드레스가 슬롯 어드레스 식별부(422)가 인식하고 있는 릴레이 유닛에 대한 어드레스와 일치하는지를 분석하며, 릴레이 유닛에 대한 어드레스가 일치하는 것으로 판단되면 래치되어 인가되는 제어신호를 디코딩 회로부(423)측에 인가한다.

디코딩 회로부(423)는 상기 래치되어 인가되는 제어신호에 따라 지정된 릴레이 유닛에 접속되어 있는 해당 32개의 감시선로 연결용 릴레이가 중복해서 연결되지 않도록 1/32 선택의 디코딩을 실행하여 해당 신호를 릴레이 구동부(424)측에 인가하면 릴레이 구동부(424)는 상기 디코딩되는 제어 신호에 따라 접속되는 32개의 감시선로 중에서 임의의 한 개 감시선로를 연결한다.

이때, 마이크로 콘트롤러(412)는 릴레이 유닛 확인 회로부(414)에서 인가되는 백 플렌(420)의 각 슬롯에 실장되는 릴레이 유닛의 유무에 대한 신호를 분석하여 지정되는 피측정 선로의 접속을 조정한다.

상기에서 측정 라인 선택부(415)는 상기 마이크로 콘트롤러(412)에서 인가되는 제어신호에 따라 각각의 릴레이 유닛에 연결된 다수개의 피 측정 감시선로중에서 선택되는 해당 감시선로의 팁 단과 링 단간, 팁 단과 그라운드, 링 단과 그라운드 중 하나의 선로를 선택하며, 선택된 해당 피측정 선로를 측정부측에 연결한다.

상기와 같은 동작을 통해 임의의 감시선로에 대하여 해당 측정을 위한 동작이 선택되면 DC측정 회로부(416)는 선택된 감시선로로 부터 측정되는 DC 전압의 크기에 따라 적절한 분주를 실행한 다음 피측정 전압이 오버 레인지 인지 언더 레인지 인지를 판단하여 A/D변환 회로부(430)측에 인가하고, 저항측정 정합부(517)는 피측정 선로간에 일정의 DC전압을 인가하여 분주되는 전압의 크기에 따라 저항치를 산출하여 상기 A/D 변환 회로부(430)측에 인가하며, 정전용량측정 정합부(418)는 일정의 DC전압을 피측정 선로간에 인가 또는 해지 하면서 발생되는 충 방전의 시정수에 따라 정전용량을 산출하여 상기 A/D 변환 회로부(430)측에 인가한다.

상기 A/D 변환 회로부(430)는 상기 측정되어 인가되는 피측정 선로 양단간의 아날로그 상태의 DC 전압과 저항치 및 정전 용량을 디지탈 신호의 상태로 변환하여 상기 마이크로 콘트롤러(412)측에 인가한다.

상기 마이크로 콘트롤러(412)는 상기 디지탈 상태로 인가되는 감시선로의 각 측정 정보를 정합 회로부(411)를 통해 호스트 컴퓨터(100)측에 인가한다(스텝103).

상기 호스트 컴퓨터(100)는 상기 인가되는 각 감시선로의 정보를 저장된 정상시의 측정치 또는 이전의 측정치와 비교 분석한 다음(스텝104) 고장 종별을 판단한다(스텝105).

상기에서 각각의 감시선로의 상태가 정상인지의 여부를 판단하며(스텝106), 감시선로가 정상인 상태로 판단되면 다음 감시선로를 셋팅하여 희망하는 측정의 동작을 상술한 바와같은 동작을 통해 반복적으로 실행하고(스텝107), 상기에서 감시선로에 이상이 검출되는 경우 호스트 컴퓨터(100)는 경보기(500)를 통해 측정된 감시선로에 이상이 있음을 운용자에게 가시적으로 통보함과 동시에 운용에 대한 전반적인 동작 상태를 미도시된 모니터를 통해 디스플레이하여 준다.

상기에서 고장 이력에 대한 정보는 상기 호스트 컴퓨터(100)에 의한 제어신호의 인가 여부에 따라 프린터(200)를 통해 출력한다.

상기와 같이 임의의 감시선로에 이상이 검출되는 경우 고장이 발생한 정확한 위치를 검출하기 위하여 릴레이 유닛 회로부(420) 내의 릴레이 스위치부(425)를 통해 감시선로를 고장 위치 측정기(600)에 연결한 다음 키 입력부(602)를 통해 고장 위치 검출을 위한 선택을 실행하면 제어부(603)는 인가되는 키 인터럽트 요구 신호에 따라 EP-ROM으로 이루어지는 제1메모리부(607)로 부터 시스템의 운용에 필요한 부팅 프로그램 판독하여 시스템을 셋업(Set Up)하여 동작 대기의 상태로 진입한다.

상기와 같이 시스템이 동작 대기의 모드로 진입한 상태에서 운용자가 고장 위치 검출을 위하여 선로의 전파속도에 따라 "30.0" 내지 "99.9" 범위에서 "0.1"씩 증감선택되는 전파정수와 2㎱, 10㎱, 100㎱, 1㎲, 2㎲, 4㎲, 6㎲중에서 임의의 출력 펄스와 50Ω, 75Ω, 93Ω, 125Ω중에서 임의의 출력 임피던스 및 고장 위치 검출을 위한 최대범위(99.9VOP에서 19.4km, 60VOP에서 11.7km)등의 검출 조건을 입력하면 제어부(603)는 S-RAM으로 이루어지는 상기 제2메모리부(608)로 부터 선택되는 검출을 위한 데이터를 순차적으로 다운 로딩 받는다.

접속된 감시선로의 고장 위치 검출을 위한 조건의 설정이 완료되면 발진기(604)는 설정된 소정의 클럭 주파수, 예를들어 10MHz를 발진하여 분주기(605)측에 인가하면 분주기(605)는 인가되는 10MHz의 발진 주파수를 2분주하여 5MHz의 주파수 클럭으로 제어부(603)측에 인가한다.

제어부(603)는 상기와 같이 인가되는 발진 클럭 주파수의 신호를 통해 상기 키 입력부(602)로 셋팅한 검출조건과 전파정수의 속도로 통신 케이블의 고장 위치를 검출하기 위한 제어신호를 시스템 버스와 콘트롤 버스를 통해 입출력 회로부(609)측에 인가한다.

입출력 회로부(609)는 상기 인가되는 신호에 따라 고장 위치 검출을 위해 인가되는 펄스 신호를 접속된 통신 케이블로 송출한다.

이후, 상기와 같이 고장 위치 검출을 위한 펄스 신호가 통신 케이블에 송출된 상태에서 만일 케이블의 임피던스가 일정하고 적절하게 종단되었다면 송출된 모든 에너지는 종단되어 흡수되므로 상기의 측정장치로 반사되는 신호가 검출되지 않는다.

만약, 송출된 펄스가 임피던스 불연속 지점에 도달하는 경우 펄스 에너지는 일부 혹은 전부는 전파정수에 상응하는 시간 내에 상기의 축정장치로 반사되어 돌아온다.

상기에서 되돌아 온 반사파가 고장지점에 가까운 위치인 경우 에너지의 손실이 적게 발생하지만 먼 거리에서 되돌아 오는 반사파는 그 세기가 매우 미약한 상태로 된다.

상기와 같은 동작을 통해 감시선로에서 검출되는 신호는 시스템 버스를 통해 제어부(603)측에 인가한다.

상기 제어부(603)는 인가되는 신호를 제1메모리부(607)에 설정된 운용 프로그램에 따라 분석하여 고장 위치에 대한 정보를 메타 환산하며, 단락이나 단선, 침수,지기, 타혼 등의 고장 상태에 정보를 호스트 컴퓨터(100)측에 인가하면 호스트 컴퓨(100)는 검출되는 고장 위치에 대한 정보를 이력 관리함과 동시에 모니터를 통해 시스템의 운용자에게 디스플레이하고, 동시에 프린터(200)로 출력하여 유지 보수에 신속성을 유지하여 준다.

또한, 본 발명의 다른 일 실시예로 무인 원격지 국선에 수용되어 있는 통신 케이블을 감시하는 경우 첨부된 도 6에서 알 수 있는 바와같이, 원격지에 설치되는 감시반(400b)과 접속하기 위하여 모뎀(700a)을 구비하며, 원격지에 설치되는 감시반(400b)에 연결되어 상기 모뎀(700a)과 통신망을 접속하여 감시선로의 제어를 위한 신호의 수신과 검출되는 선로의 정보를 송신하기 위한 원격지 모뎀(700b)이 구비된다.

상기 종합 감시 장치에 구비되는 모뎀(700a)은 멀티 포터(300)로 부터 하나 또는 그 이상의 포트를 할당받아 원격지에 무인으로 설치되는 감시반(400b)의 모뎀(400b)을 접속하여 감시선로의 시험 및 측정과 측정되는 검출신호를 송수신하여 호스트 컴퓨터(100)측에 검출정보로 인가하면 호스트 컴퓨터(100)는 전술한 바와같은 동작을 통해 무인 원격지의 감시선로에 대한 전반적인 상태를 검출 및 관리한다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명에 따른 통신 케이블 종합 감시장치는 통신 케이블 페어를 다수개 접속하여 통신 케이블이 가지고 있는 전기적인 요소의 검출을 통해 단락이나, 단선, 침수에 의한 절연 불량, 타선로와 절연 불량 등의 검출하여 고장 이력을 관리하고, 이전의 측정치와 현재의 측정치를 비교 분석하여 정확한 고장의 종별을 검출하며, 고장이 발생한 위치를 정확하게 측정하여 유지보수에 신뢰성과 신속성을 제공한다.

Claims (23)

1. 통신 케이블 감시장치에 있어서, 감시선로의 정보관리 및 이력관리와 고장 종별의 판단등 전반적인 동작을 제어하는 호스트 컴퓨터와;

   소정 개수 이상의 감시선로를 접속하며, 상기 접속된 감시선로로 부터 전기적인 요소를 측정하여 선로의 상태를 검출하여 검출되는 정보를 상기 호스트 컴퓨터측에 인가하는 소정 개수 이상의 감시반과;

   상기 호스트 컴퓨터와 상기 감시반을 독립적으로 연결하여 주는 멀티 접속수단과;

   이상이 검출되는 감시선로에서 고장이 발생한 위치 정보를 측정하는 고장 위치 검출수단과;

   상기 접속된 감시선로에 이상이 검출되는 경우 가시적인 경보를 출력하는 경보수단과;

   상기 검출되는 감시선로의 제반적인 상태 정보를 상기 호스트 컴퓨터의 운용 동작에 따라 출력하는 프린터와;

   상기 감시선로의 이상여부측에 대한 전반적인 동작과 이력 관리 정보를 디스플레이하는 표시수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 케이블 종합 감시장치.
2. 청구항 1에 있어서, 무인 원격지 국선의 선로를 감시하기 위하여 원격지에 감시반을 구비하며, 상기 감시반에 원격지 모뎀을 접속하고, 상기 원격지 모뎀과 통신망을 접속하여 감시선로의 제어를 위한 신호의 수신과 검출되는 선로의 정보를 송신하기 위한 모뎀을 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 케이블 종합 감시장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 종합 감시장치측에 구비되는 모뎀은 멀티 포터로 부터 하나 또는 그 이상의 포트를 할당받아 원격지에 모뎀을 접속하는 것을 특징으로 하는 통신 케이블 종합 감시장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 호스트 컴퓨터는 감시회선의 순차적인 감시와 고장 선로에 대한 보고서의 출력, 정상 상태에서의 선로 측정치 보존 관리, 임의의 지정선로에 대한 상세시험, 고장 위치 검출수단의 접속 등을 실행하는 것을 특징으로 하는 통신 케이블 종합 감시장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 호스트 컴퓨터는 감시선로의 고장 판단을 위하여 임계치를 우기시나 건기시 및 선로의 특성에 따라 변경 설정할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 통신 케이블 종합 감시장치.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 멀티 포터는 상기 호스트 컴퓨터와 감시반을 병렬적으로 접속하는 것을 특징으로 하는 통신 케이블 종합 감시장치.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 감시반은 독립적인 통신 라인으로 구성되며 16개의 감시반으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 통신 케이블 종합 감시장치.
8. 청구항 1에 있어서, 상기 감시반 각각은 감시선로 416회선을 케이블 페어로 접속하는 것을 특징으로 하는 통신 케이블 종합 감시장치.
9. 청구항 1에 있어서, 상기 감시반에서 측정되는 전기적인 요소는 양단간의 DC 전압, 절연저항, 루프 저항 및 정전 용량 등으로 선택되는 것을 특징으로 하는 통신 케이블 종합 감시장치.
10. 청구항 1에 있어서, 상기 감시반이 확장 수용되더라도 감시주기가 변화되지 않도록 통신 라인이 확보되는 것을 특징으로 하는 통신 케이블 종합 감시장치.
11. 청구항 1에 있어서, 상기 감시반은 상기 호스트 컴퓨터에서 인가되는 제어신호에 따라 해당 감시선로 접속 및 검출되는 감시선로의 정보 분석등 감시반의 운용에 대한 전반적인 동작을 제어하는 메인 제어수단과;

    상기 메인 제어수단과 시스템 버스를 통해 연결되며 다수개의 릴레이 유닛을 실장할 수 있도록 슬롯으로 구성되는 백 플렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 통신 케이블 종합 감시장치.
12. 청구항 11에 있어서, 상기 백 플렌에 실장되는 릴레이 유닛은 13개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 통신 케이블 종합 감시장치.
13. 청구항 11에 있어서, 상기 백 플렌에 실장되는 릴레이 유닛이 변경되어도 그 위치에 대한 슬롯 어드레스 정보를 상기 메인 제어수단이 지정 받도록 슬롯 어드레스가 설정되는 것을 특징으로 하는 통신 케이블의 종합 감시장치.
14. 청구항 11에 있어서, 상기 릴레이 유닛은 감시선로의 증감에 따라 증감되어지는 것을 특징으로 하는 통신 케이블의 종합 감시장치.
15. 청구항 11에 있어서, 상기 메인 제어수단은 상기 호스트 컴퓨터와 디지탈 신호의 레벨로 데이타 송수신을 실행하는 정합수단과;

    상기 호스트 컴퓨터의 제어 명령을 분석한 다음 해당 감시선로를 측정 회로와 연결되도록 하며 연결된 감시선로에서 검출되는 전기적 요소를 분석 및 연산하여 결과치를 상기 호스트 컴퓨터측에 전송하는 마이크로 콘트롤러와;

    상기 마이크로 콘트롤러에서 인가되는 제어 신호에 따라 해당 릴레이 유닛에서 연결하여야 할 릴레이를 지정하며, 지정된 해당 릴레이 유닛에 상기 마이크로 콘트롤러의 제어신호가 래치 될 수 있도록 하는 릴레이 유닛 제어수단과;

    상기 백 플렌의 각 슬롯에 실장되는 릴레이 유닛의 유무를 검출하여 그에 해당하는 신호를 상기 마이크로 콘트롤러측에 인가하는 릴레이 유닛 확인수단과;

    릴레이 유닛에 연결된 다수개의 피 측정 감시선로중에서 마이크로 콘트롤러에서 선택되는 해당 감시선로 하나를 선택하여 선택된 해당 피측정 선로를 측정부측에 연결하는 측정 라인 선택수단과;

    상기 선택된 피측정 선로에서 양단간의 전압을 측정하여 측정된 정보를 상기 마이크로 콘트롤러측에 인가하는 DC측정수단과;

    일정의 DC전압을 피측정 선로간에 인가하여 분주되는 전압의 크기에 따라 저항치를 산출하는 저항측정수단과;

    일정의 DC전압을 피측정 선로간에 인가 또는 해지 하면서 발생되는 충 방전의 시정수에 따라 정전용량을 산출하는 정전용량 측정수단과;

    상기 피측정 선로간에서 검출되는 전기적 요소를 디지탈 신호로 변환시켜 상기 마이크로 콘트롤러측에 인가하는 A/D변환수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 통신 케이블 종합 감시장치.
16. 청구항 15에 있어서, 상기 측정라인 선택수단은 선택되는 피측정 선로에서 팁 단과 링 단 이나 팁 단과 그라운드, 링 단과 그라운드 중 하나의 선로를 선택하는 것을 특징으로 하는 통신 케이블 종합 감시장치.
17. 청구항 15에 있어서, 상기 정전용량 측정수단은 피 측정 선로간에 인가되는 정전 용량의 크기에 따라 충방전 시정수를 조정하기 위한 레인지를 적어도 하나 이상 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 케이블 종합 감시장치.
18. 청구항 11에 있어서, 상기 백 플렌에 실장되는 릴레이 유닛은 인가되는 피측정 감시선로의 지정 제어신호에 포함되어 있는 어드레스 정보를 분석하며, 어드레스 정보가 일치하는 경우 인가되는 제어신호를 래치하는 정합수단과;

    상기 백 플렌 지정되어 있는 슬롯 번호를 부여받아 저장하고 있으며 인가되는 제어 신호에 포함된 릴레이 유닛에 대한 어드레스와 실장된 릴레이 유닛의 어드레스를 비교하여 비교된 어드레스가 일치하는 경우 해당 제어신호를 래치시키는 슬롯 어드레스 식별수단과;

    상기 래치되어 인가되는 제어신호에 따라 지정된 릴레이 유닛에 접속되어 있는 해당 32개의 감시선로 연결용 릴레이가 중복해서 연결되지 않도록 1/32 선택의 디코딩을 실행하는 디코딩수단과;

    상기 디코딩되는 제어 신호에 따라 접속되는 32개의 감시선로 중에서 임의의 한 개 감시선로를 연결하기 위한 구동을 실행하는 릴레이 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 케이블 종합 감시장치.
19. 청구항 18에 있어서, 상기 릴레이 구동수단에서 인가되는 구동 신호에 따라 임의의 한 개 감시선로를 스위칭 연결하며, 연결된 감시선로를 마이크로 콘트롤러 또는 고장 위치 측정수단에 연결하여 주는 릴레이 스위칭수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 케이블 종합 감시장치.
20. 청구항 1에 있어서, 상기 고장 위치 검출수단은 소정의 기능키를 구비하여 시스템 운용을 위한 전반적인 키 신호를 입력하는 키 입력수단과;

    통신 케이블의 고장 위치 검출 및 고장상태 검출 분석을 위한 전반적인 동작을 제어하는 제어수단과;

    소정 주기의 주파수를 발진하여 상기 제어수단에 인가하는 발진수단과;

    상기 발진되는 주파수의 주기를 분주하는 분주수단과;

    시스템의 운용에 대한 전반적인 프로그램 데이터가 저장하는 메모리수단과;

    통신 케이블과 접속되어 검출을 위한 펄스 신호의 송신 처리와 통신 케이블에서 수신되는 신호의 처리를 실행하는 입출력 수단 및;

    상기 각각의 요소를 연결하여 제어신호 및 검출 데이터의 인터페이싱을 실행하는 시스템 버스를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 케이블 종합 감시장치.
21. 청구항 20에 있어서, 정전이나 급작스런 전원 공급의 중단시에 시스템의 안정된 동작을 유지하여 주기 위한 전원공급수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 케이블 종합 감시장치.
22. 통신 케이블 감시방법에 있어서, 키 입력수단에서 인가되는 신호를 분석하여 접속된 감시선로중 임의의 감시선로를 선택 지정하는 신호인지를 판단하는 과정과;

    상기에서 임의의 감시선로를 지정하는 신호이면 릴레이 스위칭을 통해 해당 감시선로를 포착한 다음 피측정 선로의 선단 간에서 발생되는 DC전압, 저항 및 정전용량 등의 전기적 요소를 검출하는 과정과;

    상기에서 검출되는 전기적 요소를 설정된 임계값과 비교한 다음 고장 종별을 판단하는 과정과;

    상기에서 피측정 선로의 선단 간에서 검출되는 전기적인 요소가 이상으로 판단되면 경보수단의 통해 가시적인 경보를 출력함과 동시에 검출되는 정보를 표시수단에 디스플레이 및 프린팅하고 검출되는 정보의 이력 관리를 실행하는 과정과;

    상기 이상이 검출된 피측정 선로에 대하여 고장 위치 측정수단을 접속하여 고장 위치를 검출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 케이블 종합 감시방법.
23. 청구항 22에 있어서, 상기 과정에서 검출 분석되는 전기적 요소에 피측정 선로의 이상이 검출되지 않으면 다음 선로를 피측정 선로로 지정하여 상술한 과정을 반복하는 것을 특징으로 하는 통신 케이블의 종합 감시방법.

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