SU907473A1 - Device for determination of distance to cable damage - Google Patents
Device for determination of distance to cable damage Download PDFInfo
- Publication number
- SU907473A1 SU907473A1 SU802943787A SU2943787A SU907473A1 SU 907473 A1 SU907473 A1 SU 907473A1 SU 802943787 A SU802943787 A SU 802943787A SU 2943787 A SU2943787 A SU 2943787A SU 907473 A1 SU907473 A1 SU 907473A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- block
- pulse
- output
- unit
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Locating Faults (AREA)
Description
Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для быстрого и точного определения мест повреждения кабельной , линии связи большой длины.The invention relates to a radio metering technique and can be used to quickly and accurately determine places of damage to cable, long-distance communication lines.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для определения расстояний до мест повреждения кабелей, содержащее кнопку,генератор старт-импульсов,формирователь коротких зондирующих видеоимульсов,формирователь однополярных импульсов ,счетчик импульсов,RS-триггер, измеритель временных интервалов,блок временной задержки, формирователь 1 импульсов повторного запуска, дополнительный блок .временной задержки, через который подключается испытуемый кабель [1] . . . .Closest to the invention in technical essence is a device for determining distances to cable damage locations, comprising a button, a start pulse generator, a short probing video pulse generator, a unipolar pulse generator, a pulse counter, an RS trigger, a time interval meter, a time delay unit, a shaper 1 restart pulse, additional time delay unit through which the test cable is connected [1]. . . .
Основным недостатком известного устройства является возможность исследования кабелей только малой длины. Это обусловлено малой энергией коротких зондирующих импульсов, их быстрым затуханием в линии и низкой помехозащищенностью счетчика импульсов .The main disadvantage of the known device is the ability to study cables of only a small length. This is due to the low energy of the short probe pulses, their fast attenuation in the line, and the low noise immunity of the pulse counter.
Цель изобретения - повышение точности измерения.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurement.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения расстояний до мест повреждения кабелей, содержащее кнопку включения, соединенную через блок генератора старт-импульсов с первым входом блока формирователя зондирующих импульсов, блок формирователя однополярных импульсов, счетчик импульсов, соответствующие выходы которого соединены с входами блока формирователе импульсов повторного запуска, выход которого соединен с вторым входом блока формирователя зондирующих импульсов, первый блок временной задержки, вход которого соединен с выходом блока генератора старт-импульсов и с R-входом счетчика импульсов, выход первого блока временной задержки соединен с S-вхрдом блока RS-триггера и с R-входом блока измерителя временных интервалов, соответствующий выход счетчика импульсов соединен с R-входом блока RS-триггера, выход которого соединен с 3 -входом блока измерителя временных интервалов, второй блок временной задержки, выход которого соединен с клеммами для подключения объекта контроля, введены блоки модулятора фазы,согла сованного фильтра и компаратора, причем вход блока модулятора фазы соединен с выходом блока формирователя зондирующих импульсов, выходы блока модулятора фазы соединены с соответствующими входами блока согласованного фильтра, выход которого соединен с входом блока формирователя однополярных импульсов, выход которого соединен с блоком компаратора, выход которого соединен с S-входом счетчика импульсов.This goal is achieved by the fact that in the device for determining the distances to the places of cable damage, containing a power button connected via a start pulse generator block to the first input of the probe pulse shaper block, a unipolar pulse shaper block, a pulse counter, the corresponding outputs of which are connected to the block inputs a restart pulse shaper, the output of which is connected to the second input of the probe pulse shaper block, the first time delay block, the input of which connected to the output of the start-pulse generator block and to the R-input of the pulse counter, the output of the first time delay block is connected to the S-input of the RS-trigger block and to the R-input of the time interval meter block, the corresponding output of the pulse counter is connected to the R-input RS trigger block, the output of which is connected to the 3-input of the time interval meter block, the second time delay block, the output of which is connected to the terminals for connecting the monitoring object, the blocks of the phase modulator, matched filter and comparator are introduced, m the input of the phase modulator block is connected to the output of the probe pulse shaper block, the outputs of the phase modulator block are connected to the corresponding inputs of the matched filter block, the output of which is connected to the input of the unipolar pulse shaper block, the output of which is connected to the comparator block, the output of which is connected to the S-input of the counter pulses.
На чертеже изображена структурная электрическая схема устройства.The drawing shows a structural electrical diagram of the device.
Схема содержит кнопку 1включения, блок 2 генератора старт-импульсов, блок 3 формирователя зондирующих импульсов,, блок 4 формирователя опорных импульсов, счетчик 5 импульсов, блок 6 RS—триггера, ;блок 7 измерителя временных интервалов, первый блок 8 временной задержки, ί блок 9 формирователя имйульсов повторного запуска,второй блок 10 временной задержки, клеммы 11 для подключения объекта контроля, блок 12 модулятора фазы, блок 13 согласованного фильтра для подключения , блок 14 компаратора.The circuit contains a power button 1, a start pulse generator block 2, a probe pulse shaper block 3, a reference pulse shaper block 4, a 5 pulse counter, an RS trigger block 6, a time interval meter unit 7, a first time delay block 8, ί block 9 of the shaper of the restart impulses, the second time delay unit 10, terminals 11 for connecting the monitoring object, phase modulator unit 12, matched filter unit 13 for connecting, comparator unit 14.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При нажатии кнопки 1 блок 2 вырабатывает одиночный старт-импульс,под действием которого счетчик 5 импульсов устанавливается в нулевое состояние, блок 6 RS-триггера - в единичное, блок 7 измерителя временных интервалов - в исходное (нулевое), а блок 3 формирователя вырабатывает зондирующий радиоимпульс с длительностью ‘Г^егп'Гд, где m - число полупе-. риодов (дискретов)длительность полупериодов зондирующего сигнала.When button 1 is pressed, block 2 generates a single start pulse, under which the counter 5 pulses is set to zero, block 6 of the RS-trigger is in a single state, block 7 of the time interval meter is initialized (zero), and block 3 of the shaper generates a probe a radio pulse with a duration of Г ^ ег п д 'д д, where m is the half-number. Riodes (discrete) the duration of the half-periods of the probing signal.
Зондирующий гармонический радиоимпульс с длительностью с выхода блока 3 формирователя поступает на вход блока 12 модулятора фазы, в котором осуществляется модуляция зондирующе- ^5 го сигнала по фазе в соответствии с кодом Баркера и вырабатывается экспоненциальный видеоимпульс с длительностью Ά 7, * , где бгп1С1- максимально возможная задержка зондирующе- 'и го импульса в исследуемом кабеле.A sounding harmonic radio pulse with a duration from the output of block 3 of the shaper is fed to the input of block 12 of the phase modulator, in which the sounding 5th signal is phase-modulated in accordance with the Barker code and an exponential video pulse is generated with a duration of Ά 7, *, where gn1C1 is The maximum possible delay probing 'th pulse and in the test cable.
Экспоненциальный видеоимпульс с первого выхода блока 12 модулятора фазы подается на первый вход согласованного блока 13 фильтра. Под дейст- 55 вием этого импульса изменяется коэффициент передачи блока 13 согласованного фильтра обратно пропорционально закону затухания зондирующего сигнала в кабельной линии связи.. 60An exponential video pulse from the first output of the phase modulator block 12 is supplied to the first input of the matched filter block 13. Under the action of this pulse, the transmission coefficient of the matched filter unit 13 changes inversely with the attenuation law of the probe signal in the cable communication line .. 60
Зондирующий радиоимпульс, промодулированный по фазе, с второго выхода блока 12 модулятора фазы через пополнительный блок 10 временной задержки подается на вход исследуемой 65 кабельной линии связи и непосредственно на второй вход блока 13 согласованного фильтра. В блоке 13 согласованного фильтра осуществляется сверка'(сжатие) фазоманипулированного зондирующего сигнала и вырабатывается короткий импульс, длительност! которого равнаТд, а также короткие 0мпульсы длительностью 'Сд с амплитудой в ш раз меньше основной, так называемые ''остатки'1, которые не содержат полезной информации. Сжатый сигнал с выхода блока 13 согласованного фильтра поступает на вход блока 4 формирователя однополярных импульсов, на выходе которого вырабатываются видеоимпульсы, представляющие собой огиба.ющую сжатого сигнала. Видеоимпульсы с выхода блока 4 подаются на вход блока 14 компаратора,который вырабатывает короткий счетный импульс только при воздействии основного импульса сигнала из сжатого сигнала.Для этого порог срабатывания блока 14 устанавливает ся выше возможного уровня остатков и помеховых сигналов. Счетный импульс 25 с выхода блока 14 поступает на входA sounding phase-modulated radio pulse from the second output of the phase modulator block 12 is fed through the replenishment block 10 of the time delay to the input of the studied 65 cable communication line and directly to the second input of the matched filter block 13. In block 13 of the matched filter, the verification (compression) of the phase-manipulated probe signal is carried out and a short pulse is generated, duration! which is equal to TD, as well as short 0 pulses of duration 'SD with an amplitude of w times less than the main one, the so-called'residues' 1 that do not contain useful information. The compressed signal from the output of block 13 of the matched filter is fed to the input of block 4 of the unipolar pulse shaper, the output of which produces video pulses, which are the envelope of the compressed signal. Video pulses from the output of block 4 are fed to the input of the comparator block 14, which generates a short counting pulse only when the main pulse of the signal is exposed from the compressed signal. To this end, the response threshold of block 14 is set above the possible level of residuals and interference signals. The counting pulse 25 from the output of block 14 is input
S счетчика 5 импульсов и устанавливает его триггер младшего разряда в единичное состояние, т.е. на инверсном выходе этого триггера устанавли30 вается низкий уровень напряжения. Блок 9 вырабатывает импульс повторного запуска, только тогда, когда одновременно на его обоих входах действуют единичные (высокие) уровни 35 напряжения. Первый импуль повторного запуска вырабатывается после установления счетчика импульсов 5 в нулевое состояние. Однако под действием первого импульса повторного запуска блок 3 не вырабатывает вто рого зондирующего импульса, так как на его первом входе еще продолжает действовать старт-импульс. Таким свойством обладают многие известные релаксационные формирователи.S of the counter 5 pulses and sets its trigger low order in a single state, i.e. at the inverse output of this trigger, a low voltage level is set. Block 9 generates a restart pulse only when at the same time at its both inputs single (high) voltage levels 35 act. The first restart pulse is generated after setting the pulse counter 5 to zero. However, under the action of the first restart pulse, block 3 does not generate a second probe pulse, since the start pulse still continues to operate at its first input. This property is possessed by many well-known relaxation formers.
Отраженный от места повреждения кабеля фазокодоманипулированный сигнал появляется на втором входе блока 13 согласованного фильтра после выдачи зондирующего сигнала через время, определяемое задержкой зондирующего и отраженного сигналов в испытуемом кабеле и в блоке 10 временной задержки.The phase-shifted signal reflected from the cable damage point appears at the second input of the matched filter block 13 after the probing signal is output after a time determined by the delay of the probing and reflected signals in the test cable and in the time delay block 10.
Под действием отраженного сигнала блок 13,согласованного фильтра, блок 4 формирователя однополярных импульсов и блок 14 вырабатывают второй счетный импульс, который поступает на счетчик 5 импульсов и изменяет его состояние. На инверсном выходе младшего разряда счетчика 5 возникает единичный уровень напряжения, т.е. выполняете^ условие срабатывания блока 9 формирователя импульсов повтор ного запуска. Блок 3 вырабатывает второй гармонический зондирующий радиоимпульс, который поступает на блок 12 модулятора фазы. Под действием этого импульса на первом выходе блока 12 вырабатывается второй экспоненциальный импульс, а на втором - зондирующий фазокодоманипулированный сигнал, который через блок 10 временной задержки поступает в исследуемый кабель и непосредственно на второй вход блока 13 согласованного фильтра.Under the action of the reflected signal, the block 13, the matched filter, the block 4 of the shaper of unipolar pulses and block 14 generate a second counting pulse, which is fed to the counter 5 pulses and changes its state. At the inverse output of the least significant bit of counter 5, a unit voltage level occurs, i.e. fulfill ^ the condition for the operation of block 9 of the pulse shaper restart. Block 3 generates a second harmonic sounding radio pulse, which is fed to block 12 of the phase modulator. Under the influence of this pulse, a second exponential pulse is generated at the first output of block 12, and a probing phase-coded signal is generated at the second output, which, through the time delay block 10, enters the cable under investigation and directly to the second input of the matched filter block 13.
В результате обработки второго зондирующего сигнала с помощью блока 13 согласованного фильтра,блока и блока 14 на входе счетчика 5 появляется третий счетный импульс, который измеряет состояние счетчикаAs a result of processing the second probe signal using block 13 of the matched filter, block and block 14, a third counting pulse appears at the input of the counter 5, which measures the state of the counter
5. При этом триггер младшего разряда счетчика 5 устанавливается в единичное состояние (на инверсном выходе низкий уровень напряжения). Блок формирователя импульсов повторного запуска устанавливается в исходное состояние.5. In this case, the low-order trigger of counter 5 is set to a single state (low voltage level at the inverse output). The re-start pulse shaper unit is reset.
При поступлении второго и последующих отраженных сигналов процессы повторяются до тех пор, пока на выходе счетчика 5 импульсов (на прямом выходе старшего разряда)не устанавливается единичный уровень напряжения, а на инверсном выходе старшего разряда - низкий уровень напряжения, при котором нарушаются условия срабатывания блока 9 формирователя импульсов повторного запуска.Upon receipt of the second and subsequent reflected signals, the processes are repeated until a single voltage level is established at the output of the 5 pulse counter (at the direct output of the senior discharge), and a low voltage level is established at the inverse output of the senior discharge, at which the operating conditions of unit 9 are violated re-start pulse shaper.
II
При установлении единичного уровня напряжения на выходе счетчика 5 импульсов (на прямом выходе старшего разряда) блок б PS-триггера устанавливается в нулевое состояние. Блок 7 измерителя временных интервалов фиксирует число N- , где Тп - измеряемый временной интервал (длительность положительного опроцесса на выходе блока 6 RS-триггера), который определяется коэффициентом пересчета счетчика 5 импульсов, т.е. числом' т. зондирований исследуемого кабеля за одно измерение и задержками зондирующего и отраженного сигналов в блоках 8 и 10 временной задержки;When establishing a unit voltage level at the output of the 5-pulse counter (at the direct output of the highest level), the PS trigger block b is set to zero. Block 7 measuring the time intervals fixes the number N-, where T p is the measured time interval (the duration of the positive process at the output of block 6 of the RS-trigger), which is determined by the conversion factor of the counter 5 pulses, i.e. the number of t. of soundings of the test cable for one measurement and the delays of the probing and reflected signals in blocks 8 and 10 of the time delay;
Т3 - период следования счетных импульсов в блоке 7 измерителя временных интервалов.T 3 - the period following the counting pulses in block 7 of the meter time intervals.
Обеспечивая, напрмер, соответствующий коэффициент пересчета счетчика импульсов или период счетных импульсов Тэ в блоке 7 и представляя число N подсчитанных импульсов в десятичной форме, результаты измерения можно регистрировать в десятичной форме (км).Providing, for example, the corresponding conversion factor of the pulse counter or the period of the counted pulses T e in block 7 and presenting the number N of counted pulses in decimal form, the measurement results can be recorded in decimal form (km).
Полученный результат измерения Ν, в общем случае, в п раз больше реального. Это необходимо учитывать при реализации отсчетного устройства. *The obtained measurement result Ν, in the general case, is n times larger than the real one. This must be taken into account when implementing a reading device. *
Введение в состав устройства модулятора фазы, согласованного фильтра и компаратора обеспечивает его работоспособность при гармоническом зондирующем радиоимпульсе с большой мощностью. Повышение мощности зондирующего сигнала достигается за счет увеличения его длительности. Чтобы сохранить высокую точность и разрешающую способность осуществляется модуляция зондирующего сигнала по фазе, например, по коду Баркера или в более общем случае по закону М-кода с последующим сжатием (оптимальной обработкой) в согласованном фильтре до7а как зондирующий, так и· отраженных'сигналов. Введение в состав устройства компаратора обеспечивает повышение помехозащищенности, т.е. исключается срабатывание устройства от помеховых отражённых сигналов и от остаточных после сжатия импульсов. Анализ показывает, что в предлагаемом устройстве мощность зондирующего сигнала примерно на порядок выше по сравнению с известным (в m раз).The introduction of a phase modulator, a matched filter and a comparator into the device ensures its operability with a harmonic sounding radio pulse with high power. An increase in the power of the probe signal is achieved by increasing its duration. In order to maintain high accuracy and resolution, the probe signal is phase-modulated, for example, according to the Barker code or, more generally, according to the M-code law, followed by compression (optimal processing) in a matched filter up to 7 as well as probing and reflected signals . The introduction of the comparator device provides increased noise immunity, i.e. the device is prevented from interfering with reflected signals and from residual pulses after compression. The analysis shows that in the proposed device the power of the probe signal is approximately an order of magnitude higher compared to the known one (m times).
Расчеты свидетельствуют о том,что предлагаемое устройство позволяет увеличить дальность устойчивого зондирования исследуемых кабелей на >Calculations suggest that the proposed device allows to increase the range of stable sensing of the studied cables by>
где - длина исследуемых кабелей при зондировании короткими видеоимпульсами;where is the length of the studied cables when probing with short video pulses;
- длина исследуемых: кабелей при зондировании фазокодоманипулированным сигналом;- the length of the investigated: cables when sensing phase-coded signal;
β - коэффициент ослабления сигнала в кабеле;β is the attenuation coefficient of the signal in the cable;
m - число дискрет фазокодоманипулированного сигнала. m is the number of discrete phase-coded signals.
Таким образом, устройство превосходит известное по дальности зондирования кабелей примерно на порядок. При этом сохраняются высокими точность и разрешающая способность.Thus, the device exceeds the well-known cable sensing range by about an order of magnitude. At the same time, accuracy and resolution are kept high.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802943787A SU907473A1 (en) | 1980-06-24 | 1980-06-24 | Device for determination of distance to cable damage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802943787A SU907473A1 (en) | 1980-06-24 | 1980-06-24 | Device for determination of distance to cable damage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU907473A1 true SU907473A1 (en) | 1982-02-23 |
Family
ID=20903398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802943787A SU907473A1 (en) | 1980-06-24 | 1980-06-24 | Device for determination of distance to cable damage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU907473A1 (en) |
-
1980
- 1980-06-24 SU SU802943787A patent/SU907473A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU907473A1 (en) | Device for determination of distance to cable damage | |
EP0269448A2 (en) | Optical time domain reflectometer | |
US5555507A (en) | Method for detecting non-linear behavior in a digital data transmission path to be examined | |
CN115290176A (en) | Quasi-distributed vibration sensing system and method based on low-coherence light source | |
SU573780A1 (en) | Arrangement for locating fauts in cables | |
JPH0381687A (en) | Laser distance measuring instrument | |
SU780658A1 (en) | Method of determining distance to fault area of power transmission line | |
RU2070724C1 (en) | Device determining position of separation boundaries of immiscible media | |
JPH04132931A (en) | Optical fiber failure point position inspector | |
RU2107392C1 (en) | Device which measures attenuation of echo signal in communication channel | |
SU685982A1 (en) | Method of measuring parameters of shaft rotation | |
SU1128183A1 (en) | Device for uhf pulse wattmeter certification | |
SU894605A1 (en) | Piezotransducer amplitude-frequency characteristic meter | |
SU578625A1 (en) | Digital meter of radiosignals' phase difference per single period | |
SU1430895A1 (en) | Device for measuring time scale transformation factor of stroboscopic converter of electric signals | |
SU1078643A1 (en) | Device for measuring residual attenuation in communication channel | |
SU1578634A1 (en) | Method of measuring the time of propagation of ultrasound | |
SU1188640A1 (en) | Arrangement for measuring coefficient of acoustic oscillation damping | |
SU413449A1 (en) | ||
SU1439676A1 (en) | Device for inspecting magnetic disks | |
SU662905A1 (en) | Pulsed meter of non-linearities of delay line dispersion characteristics | |
SU382979A1 (en) | DEVICE FOR DETERMINATION OF DISTANCES TO THE DAMAGE OF CABLE | |
SU934363A2 (en) | Device for quality control of materials | |
JP3209366B2 (en) | Reflection measuring device | |
JPS58132674A (en) | Searching method for fault on transmission line |