NO891595L - Transmisjonslinje. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår transmisjonslinjer omfattende i det minste én signalgenerator eller regenerator. Oppfinnelsen angår spesielt styring og overvåkning av de regenerative egenskaper ved slike transmisjonslinjer.

Det er vel kjent at signaler som overføres over et telekommunikasjonsmedium blir dempet som en funksjon av avstanden mellom endestasjonene. Over lange avstander må derfor signalene forsterkes eller regenereres på bestemte steder for å sikre et adekvat signalnivå ved endestasjonen.

I avhengighet av det telekommunikasjonsmedium som benyttes kan regeneratorene være elektroniske, elektro-optiske eller rent optiske. Felles for alle regeneratorer er at de krever strømtilførsel for å funksjonere.

Den tradisjonelle måte å sikre kraft til kabelregenera-torer er å tilføre elektrisk energi over kobbertråder som ligger inne i selve tran smisjonskabelen. Denne konvensjonelle løsning representerer et fordyrende og kompliserende element, særlig når det gjelder fiberoptiske transmisjonskabler. Det kan også være ønskelig å eliminere alle elektromagnetiske felt fra transmisjonskabelen. En av årsakene kan være å gjøre kabelen ufølsom overfor avlytting eller informasjonstapping, og dette kan neppe oppnås med elektriske ledere i kabelen.

Fra tysk patent nr. 30 47 751 er det kjent en regenerator-forsterker for optiske kommunikasjonskanaler, hvor kraftforsyningen hentes fra en nærliggende høyspentlinje. Dette patent angår kraftlinje-1inkutstyr hvor det benyttes en fiberoptisk kabel i stedet for den vanlige pi loti in j e. Energien til regeneratorforsterkeren i den optiske kommunikasjonslink hentes fra en av høyspentlinjene som er induktivt koblet for å gi den nødvendige kraftforsyning. Linjen kan være en jordtråd eller en av høyspentkablene.

Fra japansk patentsøknad nr. J59 148 434 er det kjent et arrangement hvor kraft tilføres en forsterker i en fiberoptisk kabel ved å oversende laserlys gjennom den fiberoptiske kabelen til et solarbatteri anbrakt i forsterkeren. Denne metode kan ikke anses for å representere en pålitelig løsning av kraftproblemene i kabeltraséer som krever mer enn én forsterker.

Den foreliggende oppfinnelse har to hovedformål. Det ene formål er å tilveiebringe kraftforsyning for automatisk regenerering av transmisjonssi gnåler uten bruk av kobbertråder eller annet ledende materiale for tilførsel av strøm til en signalforsterker. Det andre formål er å detektere egenskapene ved en elektrolytt ved å overvåke karakteristikken for en elektrolytisk celle eller batteri. Hovedtrekkene ved oppfinnelsen er definert i de etterfølgende krav.

Ved å benytte elektrolytiske celler for å gi kraft til signalgeneratorer eller regeneratorer i transmisjonslinjer, f.eks. i forbindelse med fiberoptiske transmisjonslinjer, vil kraftforsyningen være en selvstendig enhet slik at elektriske ledere unngås i transmisjonslinjen. Dette fører til lave kostnader og en pålitelig transmisjonslinje. Linjen vil også inneha sikkerhet mot informasjon stapp ing fordi den er fri for elektromagnetiske felter.

Kraftutviklingen i elektrolytiske celler eller batterier er en funksjon av egenskapene ved batteriets elektroder og elektrolyttens godhet. Den foreliggende oppfinnelse gjør bruk av samvirkning mellom det elektrolytiske batteri og trans-misjonslinjens regeneratorer som kraft forsy nes fra slike batterier, for å detektere, måle og registrere forandringer i elektrodenes og elektrolyttens egenskaper. Oppfinnelsen kan derfor også benyttes til å detektere f.eks. vannforurensning ved å installere den definerte transmisjonslinje på steder som skal overvåkes.

Elektrolytiske celler eller batterier som kan brukes i forbindelse med den foreliggende oppfinnelse er f.eks. galvaniske saltvannsceller som beskrevet i US pat.

nr. 3 401 063. Denne type celler, som består av en stålkatode og en anode av magnesium eller et annet metall som er for-skjellig fra katodens materiale, genererer elektrisk energi når den nedsenkes i en saltvannselektrolytt. Andre typer sjøvanns- eller saltsvannsceller bruker andre metaller eller metal1egeringer som katode- og anodemateri ale. En egnet kraftforsyning kan oppnås ved å benytte en DC/DC omformer som f.eks. beskrevet i US pat. nr. 4 659 935. Levetiden av slike kraftforsyninger antas å være av samme størrelsesorden som

levetiden for transmisjonslinjen.

Ovenfor nevnte og andre formål og særtrekk ved den foreliggende oppfinnelse vil klart fremgå av den etterfølgende detaljerte beskrivelse av utførelser av oppfinnelsen sett i sammenheng med figurene, hvor

- fig. 1 viser en seksjon av en transmisjonslinje,

- fig. 2 viser en linje med endestasjoner og regeneratorer,

- figurene 3 og 4 skjematisk viser en transmisjonslinje som primært er konstruert for å overvåke tilstandene for en

væske i våte omgivelser, og

- fig. 5 skjematisk viser en elektrolytisk celle som er forsynt med manipulatorer for å styre kraftutgangen.

I fig. 1 er det skjematisk vist en kabelseksjon 4 for en telekommunikasjonslinje 1 omfattende en forsterker 2, som får kraft fra en elektrolytisk kraftforsyning 3. Det skal anmerkes at ved undersjøiske transmisjonslinjer vil batteriet 3 vanligvis være en saltvanns- eller sjøvanns-celle eller

-batteri med nødvendige spenningsomformere (ikke vist).

I fig. 2 er det vist en transmisjonslinje 10 med to endestasjoner 11 og 12 og to mellomliggende signalforsterkere 13 og 14. Hver av de to forsterkere 13 og 14 er forsynt med en elektrolytisk strømforsyning 15 og 16. Én eller begge endestasjoner er forsynt med anordninger 17 og 18 for å detektere, måle og registrere nivåer og forandringer i signaler som mottas via regeneratorene 13, 14. Stasjonene 11, 12 og forsterkerne 13, 14 er sammenkoblet via kabler 19.

I fig. 3 er det skjematisk vist en transmisjonslinje 20 omfattende en kabel 21 som fører fra en elektrolytisk celle eller batteri 22, som er anbrakt i våte omgivelser 23 til overvåkn ingsanordninger 24. Overvåkn ingsanordningene 24, som i dette tilfelle er plassert på land, er innrettet til å motta signaler fra en signalgenerator 25, som er tilforordnet cellen/batteriet 22. Overvåkningsanordningene 24 kan motta signaler som genereres av generatoren 25 for å angi cellens eller batteriets 22 spenningsgenererende egenskaper. Disse egenskaper vil for en stor del være avhengig av egenskapene til elektrolytten, dvs. egenskapene til væsken i de våte omgivelser 23, Egentlig kan man si at tilstandene for væsken detekteres av den elektrolytiske celle, mens cel1espenningen detekteres av en spenn ingsomformer (53, fig. 5) og/eller signalgeneratoren/regeneratoren 25. Generatoren eller regene-ratoren 25 kan også være innrettet til å motta signaler fra andre signalgenererende anordninger eller sensorer (ikke vist) og overføre disse signaler videre til overvåkn ingsanordninger 24. Kabelen 21 kan fortrinnsvis være en fiberoptisk kabel, men den kan også inneholde signaltråder av kobber, dersom det ikke er nødvendig at transmisjonslinjen skal være lyttes ikker.

Fig. 4 viser skjematisk en transmisjonslinje 30 omfattende kabler 31, 32, 33, 34, som sammenkobler elektrolytiske celler/batterier 35, 36 og signalgeneratorer/regeneratorer 37, 38 med overvåkn ingsanordninger 39 og 40. Som antydet i

dette eksempel er kablene 31 og 32 plassert i våte omgivelser 41, mens overvåkn ingsanordningene er plassert på land 42. Som nevnt i forbindelse med fig. 3 er overvåkn i ngsanordn i ngene 39 og 40 innrettet til å motta signaler som tilkjennegir tilstandene for cellens eller batteriets elektrolytt, dvs. tilstandene for væsken i de våte omgivelser 41 for de elektrolytiske celler eller batterier 35 og 36. De våte omgivelser kan være vann i havet, i elver eller sjøer.

I fig. 5 er det i større detalj vist noen prinsipper ved

en elektrolytisk strømforsyning 50, som kan være en saltvanns-celle med en katode 51, en anode 52 og en spenningsomformer 53 for å gi kraft til en belastning som kan være en generator/regenerator 54. Anoden 52 kan være forsynt med en manipulator 55 for å forskyve anoden og katoden i forhold til hverandre, og

denne bevegelse kan benyttes for å styre den kraft som leveres av cellen.

Det er alminnelig kjent at oksygeninnholdet i sjøvannet virker inn på cellens effektivitet, og propellanordninger 56 kan benyttes for å kontrollere og styre strømmen av den saltholdige elektrolytt gjennom cellen. I fig. 5 er det skjematisk antydet at saltvannscel1 en kan plasseres inne i en kurv 57 e. 1 . , hvor manipulatorer for elektrodebevegelse og propel1aktivering kan monteres. Kurven 57 kan også forsynes med venti1anordninger 58 for å styre strømmen av sjøvann gjennom kurven og cellen. Mani pulatoranordningene 55, propell-anordningene 56 og ventilene 58 kan energi seres fra andre kraftkilder 59 som f.eks. drives av bølgekraftgeneratorer eller havstrømgeneratorer, solcel1ebatteri er, andre elektrolytiske batterier eller andre kraftgeneratorer. Kraftkilden 59 og/eller anordningene 55, 56, 58 kan også styres av sensorer (ikke vist) av ulike slag, som f.eks. sensorer for temperatur, havstrømmer, pH-verdier, forurensning, algedannelse osv.

Den elektrolytiske kraftforsyning 50 med signalgenerator/regenerator 54 er innrettet til å bli plassert i våte omgivelser 60. Signaler fra andre sensorer (ikke vist) eller andre signalgeneratorer/regeneratorer (ikke vist) kan mottas over én eller flere kabler 61, mens signaler fra generatoren/regeneratoren 54 kan overføres over én eller flere kabler 62 til andre generatorer/regeneratorer (ikke vist) eller overvåkningsanordninger/endestasjoner (ikke vist).

Ovenstående detaljerte beskrivelse av noen utførelses-eksempler av foreliggende oppfinnelse skal bare betraktes som eksempler og må ikke oppfattes som begrensninger av beskyttel-sens omfang.

Claims (10)

1. Transmisjonslinje omfattende i det minste én signalgenerator /regenerator (2; 13-14; 25; 37-38; 54), karakterisert ved at den omfatter minst én elektrolytisk celle eller batteri (3; 15-16; 22; 35-36; 50) for energisering av generatoren/regeneratoren.

2. Linje ifølge krav 1, som helt eller delvis er konstruert for våte omgivelser, karakterisert ved at den elektrolytiske celle eller batteri (22; 35-36; 50) er innrettet til å bli plassert i de våte omgivelser (23; 41; 60), hvor en væske utgjør eller kan utgjøre den cel1eelektrolytt som er nødvendig for å utvikle et spennings-potensiale over cellens eller batteriets elektroder.

3. Linje ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den omfatter anordninger (17-18; 24; 39-40) for å overvåke egenskapene eller tilstandene for elektrolytten i cellen/batteriet (15-16; 22; 35-36), og/eller celle/batteri- spenningen.

4. Linje ifølge krav 3, karakterisert ved at overvåkningsanordninger (17-18; 24; 39-40) er sammenkoblet med cellen/batteriet (15-16; 22; 35-36) over én eller flere spenn ingsomformere (53) eller lignende.

5. Linje ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter anordninger (56, 58) for å styre strømmen av elektrolytten gjennom cellen/batteriet (50).

6. Linje ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter anordninger (55) for å manipulere elektrodene (51, 52) for cellen/batteriet (50).

7. Linjeifølgekrav5eller6, karakterisert ved at anordningene (56, 58, 55) for å styre væskestrømmen og/eller for å manipulere elektrodene forsynes med kraft fra andre kraftgeneratorer (59), som f.eks. drives av bølge-bevegelser, vann- (hav/elv/sjø) strømmer eller solcelle-batterier, andre elektrolytti ske batterier eller andre kraftgeneratorer.

8. Linjeifølgekravl, karakterisert ved at den elektrolyttiske celle (3; 15-16; 22; 35-36; 50) er en saltvannscel1e som benytter sjøvann som elektrolytt.

9. Linjeifølgekravl, karakterisert ved at den elektrolyttiske celle er integrert i en spenn ingsomformer (53) og/eller signalgeneratoren/regeneratoren (59).

10. Linjeifølgekravl, karakterisert ved at linjen (4; 19; 21; 31-34; 31-34; 61-62) er en undersjøisk fiberoptisk transmi sjonslinje.