Verfahren zur Fehlerstellenortung in Trägerfrequenzanlagen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Fehlerstellenortung in Trägerfrequenzanlage.n mit einer Vielzahl von Zwischenverstärkerstellen und einer der Anlage zugeordneten Niederfequenzleitung, bei wel chen Anlagen von einer überwachungsstelle ein Prüf signal entweder auf der Trägerfrequenzleitung oder auf der ,
elektrisch von dieser igetrennten Niederfrequenzlei- tung zu den Zwischenverstärkerstellen ausgesendet wird, worauf ;aus .einem in den Zwischenverstärkerstellen aus diesem Prüfsigmal,abgeleiteten und auf der anderen der genannten .Leitungen rückgesendeten Antwortsignal in der überwachu@ngsstelle eine Anzeige & r Betriebsbereit- Schaft erfolgt.
Es ist :eine Reihe von Einrichtungen zur Fehlerstel- lenortung in Trägerfrequenzsystemen mit einer Vielzahl von Zwisehenverstärkerstellen :bekannt, die sich Bim we sentlichen in zwei Gruppen einordnen lassen, die man ,als Kenufrequenzverfahren bzw. als Kennzeitverfahren bezeichnen könnte.
Bei den Anordnungen nach hem Kennfrequenzver- fahren wird @entweder von der überwachenden Stelle aus ein Abfragesignal in einer selektiv jeder zu überwachen den Zwisch@enverstärkerstelle zugeordneten Frequenzlage ausgesendet, wobei die so angesprochene Zwischenver- stärkerstelle dieses Signal als Gleich,- oder Wechselstrom sign.al zurücksendet,
während das! Abfragesignal noch ansteht, oder es wird für Balle Zwischenverstärkersbellen ein einheitliches Abfragesiignal @ausgesendet, auf das die einzelnen Zwiischenverstärkerstelle@n mit einem in der Frequenz jeder Zwschenverstärkerstelle ;selektiv zu geordneten Signal antworten, während das Abfragesi- gnal noch ansteht.
Die verschiedenen Varianten eines solchen Verfahrens ergeben sich dadurch, je nachdem ob .das Verfahren für Vierdraht - Gleichlage- oder Zweidraht -Getrenntlage-T rägerfrequenzsystemeeinge- setzt wird bzw. Abfrage und/oder Antwortsignal über .den trägerfrequenten Kanal oder einen besonderen Si gnalweg übertragen wird.
Bei den Anordnungen nach dem Kennzeitverfahren wird von der überwachenden Stelle aus ein Prüfimpuls auf die Übertragungsstrecke gegeben, der vom Ausgang jeder Zwischenverstärkerstelle aus direkt oder nach Um formung seiner Frequenzlageentweder über die über tragungseinrichtungen der Gegenrichtung oder eine be sondere Signalader zur aussendenden Stelle zurückge- .sendet wird.
An der überwachenden Stelle trifft, be- dingt durch die Laufzeit, ein Impulsspektrum ein, wo bei aus dem Vorhandensein der durch die Anzahl und Lage der zu überwachenden Stellen vorgegebenen Zahl der Antwortimpulse auf Betriebsbereitschaft bzw. Lage einer Störung geschlossen werden kann.
Da nun der Abfrageimpuls kürzer ;als die Laufzeit zwischen zwei Zwischenverstärkerstellen sein muss, benötigen solche Einrichtungen eine grosse Bandbreite, die nur in seltenen Fällen zur Verfügung steht.
Es ist weiterhin ein auf einer Zeitstaffelung beruhendes. Fehleror .tbestninmungs- verfahren für mit konstantem Strom ferngespeiste Trä- gerfrequenzsysteme vorgeschlagen worden, bei dem bei Ausfall der Übertragung die Fernspeisung abgeschaltet wird. Hierdurch fallen in den einzelnen Zwischlenver- stärkersteillen Relais ab und schliessen die Speiseschleife kurz.
Diese Relais weisen nun eine in der Speiserich- tunggestaffelt ansteiigende Anzugsverzögerung auf und ziehen bei Wiedereinschalten der Stromversorgung der Reihe nach @an, wobei ,das Relais der -,gestörten Zwi- schenverstärkerstelle abgefallen bleibt.
Aus :dem trep- penförmigen Anstieg :der Speisespannung @an der Ein speisestelle kann hierbei die Lage der Störungsstelle be stimmt werden. Diese Anordnung ermöglicht also kein überprüfen der Anlage während es Betriebes.
Die Anordnungen nach dem Kennfrequenzverfah- ren bedingen unterschiedlich ausgerüstete Zwischenver- stärkerstellen, muss doch in ihnen entweder eine diesen selektiv zugeordnete Frequenz empfangen oder ausgeisen- det werden.
Die Anordnungen nach dem Kennzeitverfahren er lauben zwar einen gleichen Aufbau :der Zwischenver- stärkerstell.en, erfordern aber an der überwachenden Stelle einen verhältnismässig hohen ,Aufwand für die Auswertung der ankommenden Impulsfolge durch einen Oszillographen oder geeignete Zählschaltungen.
Die Erfindung setzt sich nun zur Aufgabe, ein Feh- lerortungsverfa;hren anzugeben, beidem alle Zwischen verstärkerstellen untereinander völlig gleich Hausgerüstet sein können und das in der überwachenden Stelle ein fache Anzeige- und Bedienungseinrichtungen aufweist. Fzrner soll .auch eine, Prüfung während des Betriebes durch eine solche Einrichtung möglich sein. Ausserdem soll eine Störung in Teilen ider Überwachungseinrich tung die Übertragungseigenschaften der Trägerfrequenz strecke nicht beeinflussen.
Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich da durch aus, :dass als Prüfsignal von der überw;achungs- stelle eine innerhalb .des trägerfrequenten übertragungs- bandes, aber ausserhalb d'es Nutzbandes gelegene Fre quenz ausgesendet wird, die innerhalb des übertragungs- banJesder niederfrequenten Leitung liegt,
und die Am- plitude dieses Signals in der derart verändert wird, -dass, entsprechend der Streckendämp fung der einzelnen Verstärkerabschnitte für diese Fre quenz, in den Zwischenverstärkerstellen elektrisch un tereinander ;
gleiche, nur einen vorgegebenen Amplitu- denbereIch durchlassende Amplitudensiebe nacheinander ansprechen .und das Prüfsignal von der zur Hinleitung desselben :dienenden Leitung auf die Rückleitung über tragen, und dass in der Überwachungsstelle das Ant wortsignal empfangen und zur Anzeige der Betrüebsbe- rütschaft ausgewertet wird.
Die Erfindung soll nun anhand der Figuren bei- spieIsweise beschrieben werden. Es zeigen hierbei: Fig. 1 das Prinzip des erfindungsgemässen Fehler stellenortungsverfahrens, Fixa. 2 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanord nung für die Fehlerstellenortung entgegen der träger frequenten Übertragungsrichtung, Fig. 3 ein solches für die Ortung in der trägerfre quent; n Übertragungsrichtung.
Fig. 1 zeigt nun das .Prinzip des Fehlerortungsver- fahrens, und zwar Fig. l a für !die Ortung entgegen der trägerfrequenten Übertragungsrichtung und Fig. 1b für die Ortung in trägerfrequenter Übertragungsrich tung. A sei .eine. mit dem Trägerfrequenzband belegte Leiteranordnung, z. B. ein Adernpaar oder auch eine Koaxialleitung des Übertragungskabels.
B sei dagegen ein niederfrequenter Übertragungsweg, z. B. eine Dienst leitung oder ein Adernpaar für ein Zweidrahtgespräch oder für eine Übertragungsrichtung eines Vierdrahtge- spräches. Es werde angenommen, dass entsprechend den internationalen Vereinbarungen 6 kHz ,als Trägerfre quenz des ersten Kanals die niedrigste Trägerfrequenz auf der Leiturig A und 3,4 kHz die höchste Sprach frequenz auf der Leitung B sei.
Zunächst sei das Ver fahren für die Ortung entgegen der trägerfrequenten Übertragungsrichtung nach Fig. 1:a beschni#eb;en.
22 sei ein Generator, der eine innerhalb ;des träger- frequenten übertragungsbandes, aber ausserhalb des Nutzbandes, gelegene Frequenz f, erzeugt, die inner halb des übertragungsbandes ,des ni-ederfrequentein über tragungsweges, aber ausserhalb des Nutzbandes, liegt. Eine solche Frequenz ist beispielsweise 4,5 kHz. Es kann aber auch, wenn die Übertragungseigenschaften des niederfrequenten Weges dieses zulassen,
diese Frequenz über der oberen Grenze des trägerfrequenten Nutzban d; s gelegen sein. Diese Frequenz fp wird mit durch einen Pegelregler 23 veränderbarem Pegel auf die nie derfrequente Leitung B gegeben.
Der trägerfrequente Übertragungsweg A, dessen. Übertragungsrichtung für die Überwachungsstelle 21 ankommend :sein soll, ent- halte eine Vielzahl von Zwischenverstärkerstellen mit ;den Zwischenverstärkern 1, 2 . . ., wovon in der Figur die Zwischenverstärker 1, 2 ;und 5, 6 dargestellt sind.
Am Ort der eingesetzten Zwischenverstärker 1, 2<B>...</B> werde ;die Frequenz fr, mittels elektrisch untereinan der gleicher Amplitu@densiebe 11, 12 . . ., die nur einen vorgegebenen Amplitudenbereich, z. B. -3 Nm.
0,2 N, durchlassen., von der niederfrequenten Leitung B auf die trägerfrequente Leitung A übertragen. Es sei die Streckendämpfung der niederfrequenten Leitung B für diese Prüffrequenz f, = 4,5 kHz beispielsweise 0,5 N je :einem Verstärkerabschnitt entsprechender Leitungs länge:
Es lässt also bei dem gewählten Beispiel das Amplitudensleb 11 @die Prüffrequenz fp auf den träger frequenten Weg durch, wenn diese in der überwa- chungs@stedle mit einem Pegel von -2,5 Nm. 0,2 N ausgesendet wird.
Der entsprechende Sendepegelwert für das Ampli- tudensieb,12 liegt bei -2 Nm. 0,2 N, für das Ampli- tudens;ieb 15 bei -0,5 Nm. 0,2 N und für das Am phtudensieb 16 bei ONm. 0,2 N. Es ist .also ersicht- lich, @dass beim Veränderndes Sendepegels der Prüffre- quenz f" = 4,5 kHz zwischen -2,7 und + 0,2 Nm.
nacheinander die Amplitudensmebe 11<B>...</B> 16 die Prüf frequenz f, von dem niederfrequenten Wog B auf den trägerfrequenten Weg A übertragen. Diese übertragene Prüffrequenz fp wird nun auf dem trägerfrequenten Woge A zur Überwachungsstelle 21 übretragen und dort z. B. mittels !eines Pegelmessers 24 empfangen.
Zeigt auf das ,Aussenden des Prüfsignals mit einem Pegel, ;der dem Ansprechwert eines Amplitudensiebes und zu gehöriger Streckendämpfung des übertragungsweges B entspricht, der Pegelmesser 24 keinen Ausschlag, so kann hieraus auf eine Störung des jeweiligen. Übertra gungswDges für -die :Prüffrequenz f, ;
geschlossen werden, ,die in der überwiegenden Anzahl der Fälle in einem Ausfall eines der Zwischenverstärker 1<B>...</B> 6 bestehen dürfte. Durch Prüfen mit ansteigendem Pegel lässt sich hierbei durch Empfang der Prüffrequenz ermitteln, bis zu welcher Zwischenverstärkerstelle der übertragungs- weg funktionsbereit ist, wobei ab !der gestörten Zwi- schenvenstärkerstelle kein Antwortsignal mehr eintrifft und der Pegelmessier keinen Ausschlag mehr zeigt.
Fällt nur ein Antwortsignal aus und werden die der in der Entfernung folgenden Zwischenverstärkerstellen wieder empfangen, so kann hieraus auf eine Störung des Or tungskreises, also des entsprechenden Amplitudensiebes oder der @diesem zugeordneten Einrichtungen geschlos sen werden.
Fig. 1b zeigt nun die entsprechende Anordnung für die Fehlerstellenortung in trägerfrequenter Übertragungs richtung. Es sind hier, wie auch in ;den folgenden Fib @u- ren, korrespondierende Teile mit dem gleichen Bezugs zeichen versehen wie in Fig. la.
Das im Generator 22 erzeug te,durch .den Pegelregler 23 in seiner Amplitude veränderbare Prüfsignal mit der Frequenz fp, z. B.
gleich 4,5 kHz, wird -in der Überwachungsstelle 21 Kauf die trägerfrequente überwachurngs.richtung A eingespeist. Da ;die trägerfrequente Übertragungsrichtung infolge der eingesetzten Zwischenverstärker 1<B>...</B> 6 praktisch kine Streckendämpfung -aufweisen würde, wird diese für die Prüffrequenz f, ;dadurch erhalten, dass die Zwischen verstärker für das zu übertragende Trägerfrequenznutz- band, also z.
B. bis herab zu 6 kHz, für eine gerad linige Übertragung ausgelegt sind, jedoch für ;die Prüf- frequenz fF, einen :definierten, vorgegebenen Verstär- kungsabfall aufweisen. Um gleiche Zahlenwerte wie bei dem Beispiel nach Fig. la zu erhalten, betrage dieser Verstärkungsabfall je Zwischenverstärker 0;5 N.
Werden zwischen,dem Ausgang der Zwischenverstärker 1<B>...</B> 6 und der niederfrequenten übertragungs:leitung B nun Amplituden:siebe 11<B>...</B> 16 eingeschaltet, die wiederum einen Durchlassbereich von -3 Nm. 0,2 N ;aufweisen, so sprechen das Amplitudenseb 11 bei einem Sendepe gel der Frequenz fp von -2,5 Nm. 0,2 N, das Am plitudensieb 12 bei -2 Nm.
0,2 N und schliesslich ,das A:mplitudensleb 16 bei einem Sendepegel von 0 Nm. 0,2 N an und lassen innerhalb dieser Sende- pegelbereiche die Prüffrequenz f, auf den niederfre- quenten :Übertragungsweg B durch. Bei einem stetigen Erhöhendes Sendepegels :
der .Prüffrequenz f, zwischen -2,5 Nm.-2,2 N und 0 Nm. + 0,2N werden also nacheinander die Amplitudensiebe 11<B>...</B> 16 anspre chen und das Prüfsignal auf den niederfrequenten über tragungsweg B durchlassen. Mittels :des Pegelmessers 24 in der Überwachungsstelle 21 kann hierbei verfolgt wer den, ob :dieses erfolgt oder nicht .und hieraus, wie be reits zu Fig. l@a beschrieben, die Lage der Störungs stelle ermittelt werden.
Wenn nun als Prüffrequenz fp eine oberhalb des trägerfrequenten Nutzb-andeis gelegene Frequenz :gewählt wird, so kann die Anordnung nach Fig. la .unverändert eingesetzt werden, solange nicht etwa idie Stre.ckendämp- fung des niederfrequenten übertragungswe@ges B zwi schen zwei,aufeinanderfolgenden Zwischenverstärkerstel- len so hoch wird,
dass sich hieraus ein insgesamt zu überstreichender Pegelbereich vergibt, der mit einfachen Anordnungen für den .Pegelmesser 24 nicht mehr aus zuwerten ist bzw. sich so, hohe Sendepegel für das Prüfsignal ergeben, dass der Aufwand für den Prüf generator 22 zu hoch wird.
Ähnliche :Gesichtspunkte gelten auch für die Wahl der Prüffrequenz fp oberhalb des Trägerfrequenznutz- bandes bei Anordnungen nach Fig. 1b. Zwar lässt sich hier der Verstärkungsabfall für die Prüffrequenz f, 'in den Zwischenverstärkern 1<B>...</B> 6 ,bei gewünschten, vor gegebenen Werten .halten.
Das Prüfsignal russ ,aber auf dem niederfrequenten Übertragungsweg B zur überwa- chungsstelle 21 zurückübertragen werden, so dass auch hier für das durch den Pegelmüsser 24 auszuwertende Signal die Streckendämpfung dieses Weges eingeht und entsprechend die zu Fig. 1 a,aufgeführten Geischtspunkte auch hier gültig sind.
Wenn man die bekannten Fehlerstellenortungsver- fahren ein die beiden Gruppen Kennfrequenzverfahren - eine ausgesendete oder empfangene Frequenz kenn zeichnet den Ort - oder Kennzeitverfahren - ein Zeit abstand kennzeichnet den Ort - einteilt,
könnte man dasbeschriebene erfindungsgemässeFehi@erstellenortungs- verfahren in Analogie Aals Kennpegelverfahren bezeich nen, :da die Höhe eines ausgesendeten Pegels den Ort kennzeichnet.
In Fig. 2 ist nun .eine Schaltungsanordnung zur Durchführung,des in Eig. la dargestellten Verfahrens- prinzips Tals Blockschaltbild dargestellt. Da :
das erfin- dungstgemässe Fehlerstellenortungaverfa ren besonders bei beweglichem Einsatz von Trägerfrequenzanlagen besondere Vorteile aufweist, sollen die Schaltungsan- ordnungen nach Fig. 2 und 3 für einen solchen Be trieb beschrieben und @diskutiert werden. So verwendet z. B.
Post und Bahn zweipaarige Kabel in Art des frü heren Feldfernkabels zum -schnellen Überbrücken ge- störter Strecken bzw.
zur schnellen Deckung eines plötzlich auftretenden Leitungsbedarfs. Um eine mög lichst grosse Anzahl von Sprechkanälen bereitstellen zu können,,ist es vorteilhaft, solche beweglich verlegte Ka bel auch trägerfrequent auszunutzen.
Infolge der ver hältnismässig tief liegenden oberen Frequenzgrenze sol cher Kabel bietet sich für einen Trägerfrequenzeinsatz :das Vierdraht-Glefichlageverfahren auf zwei getrennt ver- legten Kabeln @an, @da hierbei die geringsten Anforderun gen an das Kabel in b@ezug :auf ;
Symmetrie gestellt zu werden brauchen und auch so noch eine hinreichende Anzahl von trägerfrequenten Kanälen unterzubringen sind. Bei grösserer Länge einer solchen Kabelleitung ist der Einsatz von Zwischenverstärkern unvermeidlich. Entsprechend :der Einsatzart müssen :
solche Zwischen- verstärker untereinander -elektrisch gleich sein, und es sollen bei ihrer Einschaltung in das Kabel keine beson- :d:eren Einstell- und Abgleichvorgänge :notwendig sein.
Eine Fernspeisung dieser Zwischenverstärker von einer der Endstellen aus ist :unbedingt notwendig, da infolge ,der Einsatzart Sam Orte der Zwischenverstärker eine gesonderte Stromversorgung nicht ohne erheblichen zu- sätzlichen Aufwand erreicht werden kann.
Es müssen also auch die für eine ,Fehlerstellenortung in den Zwi- ;schenverstärkerstellen benötigten Mittel .alle untereinan- der @gleiich sein und so mit .den Zwischenverstärkern selbst zu einer unveränderbaren Einheit vereinigt wer den können.
In Fäg. 2 zeigt nun 51, 52 ... solche Zwischenverstärkerstellen mit :den Mitteln zur Fehler- steQlenortung. 1, 2<B>...</B> sind wiederum d ie untereinandier elektrisch @gleichen Zwischenverstärkerstellen und 11, 12 ...
die elektrisch untereinander gleichen an sich bekannten Amplitudensiebe. 41, 42<B>...</B> sind einfache Filtermittel, deren Eingangswiderstand bei der Prüffre quenz fp = 4,5 kHz angenähert Z ist und nach beiden Seiten möglichst rasch ansteigt, so dass ,er für die! Nutz frequenz 6 kHz des trägerfrequenten übertragungswe- ges und die Nutzfrequenz 3,
4 kHz des niederfrequenten Übertragungsweges bereu zu vernachlässigen ist.
Diese Filtermittel können im vorliegenden Fall sehr einfach gehalten werden. Da Amplitwdensiebe wie Schmitt@Trigger ;usw. üblicherweise :unsymmetrisch auf gebaut sind, werden zum Ankoppeln dieser Siebe an die Übertragungsleitungen Übertrager benötigt. Durch Abstimmen einer oder beider Ü:bertragerwicklungen lässt sich meistens schon die benötigte Selektivität erreichen.
Es besteht auch die Möglichkeit der hochohrigen Aus- und Einkopplung, wobei dann eine Verstärkerstufe den dadurch entstehenden Pegelverlust wieder .ausgle:icht. Es wird :
also die Prüffrequenz f, selektiv dem niederfre quenten Übertragungsweg B entnommen, und wenn ihr Pegel dem Durchlassbereich des A-mplitudensiebes (11, 1.2<B>...</B> ) entspricht, auf den Eingang des zugehöri gen Zwischenverstärkers (1, 2<B>...</B> ) im trägerfrequenten Übertragungsweg,A durchgelassen.
In der Überwachungssteller 21 wird die im Generator 22 erzeugte und durch den Pegelregler 23 im Pegel veränderbare Prüffrequenz fp mittels eines einfachen Filters 26 auf die niederfrequente Übertragungsleitung B -gegeben.
Auch für :dieses Filter 26 gelten die gleichen Gesichtspunkte wie für die .Filtermittel 41, 42<B>....</B> Auch hier kann die Einkopplung hochohrig erfolgen und braucht in diesem Falle dann nicht einmal selektiv zu ein, wenn der Generator 22 die Abgabe eines so hohen Pegels ermöglicht, dass der Verlust durch die Ankqpplung in Kauf :
genommen werden kann. Der Pe gelmesser 24 russ dagegen selektiv durch Filtermittel 25 angekoppelt werden, um zu verhüten, dass er auf andere Frequenzen des trägerfrequenten Übertragungs weges anspricht.
Die oben für die Schaltungsanordnung nach Fing. 2 aufgezeigten Gesichtspunkte gelben entsprechend auch für die Schaltungsanordnung nach Fig. 3 mit folgenden Unterschieden. Die vom Generator 22 gelieferte Prüf frequenz f, wird in :
der Überwachungsstelle 21 auf den trägerfrequenten Übertragungsweg A eingekoppelt und in den Zwischenverstärkeirstellen 51, 52<B>...</B> hinter den Verstärkern 1, 2 ... durch die Amplitudensiebe 11, 12 ... mittels der Filtermittel 41, 42<B>...</B> iselektiv in den niederfrequenten übertragungswag B übertragen und in der Überwachungsstelle 21 über Filtermittel 25 selektiv einem Pegelmesser 24 zugeführt.
Damit sieh ein vom ausgesendeten Pegel abhängiges Ansprechen .der einzelnen Amplitudengiebe 11, 12 . . . ergibt, erhalten die einzelnen Zwischenverstärker, wie schon zu Fig. 1b beschrieben, für die Frequenz fp einen definierten Verstärkungsabfall.
Wenn das beschriebene Fehlerortungsverfahren nun auch für Vierdraht-Gleichlage-Trägerfrequenzsysteme bzw. für Zweidraht-Getrenntla@ge-Träge & equenzsysteme eingesetzt werden soll, die auf Leitern eines Kabels be trieben werden und über keine zusätzliche Nf-Leitung verfügen bzw.
.bei denen eine, solche für die Fehler ortung nicht bereitgestellt werden kann, so wird das Prüfsignal auf der abgehenden trägerfrequenten Rech- tun- den Zwischenverstärkerstellen zugeleitet, wobei durch Verstärkungsubfall der Zwischenverstärker dieser Richtung für die Prüffrequenz die notwendige Dämp fung ihrer Amplituden erhalten wird. Die Prüffrequenz wird dann jeweils :
hinter dem Zwischenverstärker der abgehenden Richtung ausgekoppelt und über die Am plitudensiebe :dem Eingang Ader Zwischenverstärker der ankommenden Richtung, bei Zweidrahb-Getrenntlage- Trägerfrequenzsystemen nach Frequenzumsetzung, zu geführt. Die Einrichtungen der Überwachungsstelle .blei ben unverändert erhalten. Es ist also nur die nieder frequente Leitung der Fig. 1<B>...</B> 3 durch einen ent sprechenden trägerfrequenten Übertragungsweg ersetzt worden.
Bisher war für die Einrichtung der überwachungs- stelle 21 angenommen worden, dass sie aus einem Gene rator 22 für die Prüffrequenz f, und einem Pegelregler 23 auf der Sendeseite und einem Pegelmesser 24 auf der Empfangsseite besteht.
Da die Höhe des .ausgesendeten Pegels, also die Stellung des Pegelreglers 23, bestimmt, welches Ampli tudensieb 11, 12 . . . anspricht und durchschaltet, kön nen auf der Skala des Pegelreglers Bereichsmarken an gebracht werden, :
die den Ansprechbereichen der ein zelnen Amplitudensiebe zuzüglich der jeweiligen Strek- kendämpfung entsprechen. Es kann aber auch der Pe gelregler 23 als Stufenschalter ausgebildet werden, wobei dann die einzelnen Stufenwerte unter BerücksichtIbaung der Toleranzen der .Streckendämpfung .und des An sprechbereiches der Amplitudensiebe so gewählt wer den, dass jede Stellung :
dem Amplitudensieb einer Zwi- schenverstärkerstelle zugeordnet ist.
Anstelle eines Pegelmessers kann .auch eine einfache, an sich bekannte elektronische Schaltstufe eingesetzt werden, die bei anstehendem Pegel durchschaltet und bei fehlendem Eingangspegel :gesperrt ist. Mit ihrer Hilfe wird dann ein Anzeigelämpchen geschaltet. Eine solche Einrichtung kann in bekannter Weise auch so ausgebildet sein, dass bei Anstehen des AntwortsIbanals eine Gutlampe und bei Ausbleiben dieses Signals eine Fehlerlampe aufleuchtet.
Wenn der Pegelregler 23 als Stufenschalter ausge- bildet :ist, können diese Anzeigelampen auch selektiv den ,einzelnen Reglerstellungen und damit den einzelnen Zwischenverstärkerstaiionenzugeordnet werden.
Wenn man für die Prüfstelle 21 einen höheren Auf wand zulässt, kann ,die Sendeseite so ausgebildet wer .den, .dass auf eine Anlassung hin sich der ausgesendete Pegel automatisch kontinuierlich oder stufenweise ver ändert und in Abhängigkeit von den ausgesendeten Pe gelwerten empfangsseitig Gut- und Schlecht-Anzeige- lämpchen, die selektiv den einzelnen Zwischenverstär- kerstellen zugeordnet sind,
aufleuchten. Die elektroni schen Schaltmittel für die Lämpchen können dabei so ausgebildet sein, dass sie zwei stabile Schaltzustände auf weisen und so das letzte Prüfergebnis bis zur nächsten Prüfung erhalten bleibt.
Method for locating faults in carrier frequency systems The invention relates to a method for locating faults in carrier frequency systems with a large number of repeater stations and a low-frequency line assigned to the system, in which systems a monitoring station sends a test signal either on the carrier frequency line or on the,
is transmitted electrically from this separate low-frequency line to the intermediate amplifier points, whereupon a response signal derived in the intermediate amplifier points from this test signal and sent back on the other of the lines mentioned is indicated in the monitoring station and ready for operation.
It is: a number of devices for locating faults in carrier frequency systems with a large number of intermediate amplifier points: known, which can be essentially classified into two groups, which could be referred to as the key frequency method or the characteristic time method.
In the arrangements according to the characteristic frequency method, an interrogation signal is either sent out by the monitoring station in a frequency position that is selectively assigned to each of the intermediate amplifiers to be monitored, the intermediate amplifier station being addressed with this signal as a direct, or alternating current signal returns,
while that! Interrogation signal is still pending, or a uniform interrogation signal @ is sent out for ball intermediate amplifiers, to which the individual intermediate amplifiers @ n respond with a signal that is in the frequency of each intermediate amplifier;
The different variants of such a method result depending on whether the method is used for four-wire, single-layer or two-wire separate-layer carrier frequency systems, or query and / or response signal is transmitted via the carrier-frequency channel or a special signal path .
With the arrangements based on the characteristic time method, the monitoring station sends a test pulse to the transmission path, which sends it back from the output of each repeater station either directly or after reshaping its frequency position, either via the transmission devices in the opposite direction or a special signal wire to the sending station becomes.
Due to the running time, a pulse spectrum arrives at the monitored point, where the presence of the number of response pulses given by the number and location of the monitored locations can be used to infer operational readiness or the location of a fault.
Since the interrogation pulse is now shorter than the transit time between two intermediate repeater locations, such devices require a large bandwidth, which is only available in rare cases.
It is still a time-based one. Error location .tbestninmungs- method for carrier frequency systems remotely fed with constant current has been proposed, in which the remote feed is switched off if the transmission fails. This causes the relays to drop out in the individual intermediate amplifiers and short-circuit the feed loop.
These relays now have an increasing delay in the feed direction and pick up when the power supply is switched on again one after the other, with the relay of the disturbed repeater remaining de-energized.
From: the step-like increase: the supply voltage @ at the feed point, the location of the fault can be determined. This arrangement does not allow the system to be checked while it is in operation.
The arrangements based on the characteristic frequency method require differently equipped intermediate amplifiers, since in them either a frequency that is selectively assigned to them has to be received or sent out.
The arrangements according to the characteristic time method allow the same structure: the intermediate amplifiers, but require a relatively high effort at the monitoring point for the evaluation of the incoming pulse train by an oscilloscope or suitable counter circuits.
The invention now sets itself the task of specifying a fault location method in which all intermediate amplifier points can be fully equiped with each other and which has simple display and operating devices in the monitoring point. It should also be possible to carry out a test during operation by such a device. In addition, a disturbance in parts of the monitoring device should not affect the transmission properties of the carrier frequency line.
The method according to the invention is characterized in that: that as a test signal from the monitoring point, a frequency located within the carrier-frequency transmission band but outside the useful band is transmitted, which is within the transmission range of the low-frequency line ,
and the amplitude of this signal is changed in such a way that, in accordance with the path attenuation of the individual amplifier sections for this frequency, in the intermediate amplifier points electrically underneath one another;
address the same amplitude sieves, which only allow a given amplitude range, one after the other and transmit the test signal from the line used for the forwarding of the same to the return line, and that the response signal is received in the monitoring station and evaluated in order to display the concern.
The invention will now be described with reference to the figures. In this case: FIG. 1 shows the principle of the fault location method according to the invention, fixa. 2 shows a block diagram of a circuit arrangement for locating faults against the carrier-frequency transmission direction; FIG. 3 shows one for locating in the carrier-frequency; n direction of transmission.
1 now shows the principle of the fault location method, namely FIG. 1 a for the location against the carrier-frequency transmission direction and FIG. 1b for the location in the carrier-frequency transmission direction. A is .a. with the carrier frequency band occupied conductor arrangement, z. B. a pair of wires or a coaxial line of the transmission cable.
B, on the other hand, is a low-frequency transmission path, e.g. B. a service line or a pair of wires for a two-wire call or for a transmission direction of a four-wire call. It is assumed that, in accordance with international agreements, 6 kHz is the lowest carrier frequency on line A as the carrier frequency of the first channel and 3.4 kHz is the highest voice frequency on line B.
First, let the process go for the location against the carrier-frequency transmission direction according to FIG. 1: a Beschni # eb; en.
22 is a generator that generates a frequency f within the carrier-frequency transmission band but outside the useful band, which lies within the transmission band, the low-frequency transmission path, but outside the useful band. Such a frequency is, for example, 4.5 kHz. But it can also, if the transmission properties of the low-frequency path allow this,
this frequency above the upper limit of the carrier-frequency useful band; s be located. This frequency fp is given to line B with a level that can be changed by a level controller 23.
The carrier-frequency transmission path A, whose. Incoming transmission direction for the monitoring point 21: should be, contain a large number of intermediate repeater locations with the intermediate amplifiers 1, 2. . ., of which the intermediate amplifiers 1, 2 and 5, 6 are shown in the figure.
At the location of the intermediate amplifiers 1, 2 <B> ... </B> used, the frequency fr, by means of electrically interconnected amplitude filters 11, 12. . . Which only have a predetermined amplitude range, e.g. B. -3 Nm.
0.2 N, let through., Transmitted from the low-frequency line B to the carrier-frequency line A. Let the path attenuation of the low-frequency line B for this test frequency f, = 4.5 kHz, for example 0.5 N per: an amplifier section of the same line length:
In the example chosen, it allows the amplitude life 11 @ the test frequency fp to pass through to the carrier-frequency path if it is in the monitoring @ stedle with a level of -2.5 Nm. 0.2 N is emitted.
The corresponding transmission level value for the amplitude sieve, 12 is -2 Nm. 0.2 N, for the amplitude; 15 at -0.5 Nm. 0.2 N and for the Amphtudensieb 16 at ONm. 0.2 N. It can thus be seen that when the transmission level is changed, the test frequency f "= 4.5 kHz is between -2.7 and + 0.2 Nm.
one after the other the amplitude level 11 <B> ... </B> 16, the test frequency f, transferred from the low-frequency wave B to the carrier-frequency path A. This transmitted test frequency fp is now transmitted on the carrier-frequency wave A to the monitoring point 21 and there z. B. received by means of a level meter 24.
If the level meter 24 shows that the test signal is being sent out at a level which corresponds to the response value of an amplitude filter and the associated path attenuation of the transmission path B, the level meter 24 can indicate a fault in the respective. Transmissions wDges for -die: test frequency f,;
are concluded, which in the majority of cases should exist in a failure of one of the intermediate amplifiers 1 <B> ... </B> 6. By checking with an increasing level, by receiving the test frequency, it is possible to determine up to which intermediate amplifier point the transmission path is operational, with no response signal arriving from the disturbed intermediate amplifier point and the level meter no longer showing any deflection.
If only one response signal fails and those of the intermediate repeater points that follow in the distance are received again, this can indicate a fault in the circuit, i.e. the corresponding amplitude filter or the devices assigned to it.
Fig. 1b now shows the corresponding arrangement for locating faults in the carrier-frequency transmission direction. Here, as in the following fibers, corresponding parts are provided with the same reference symbols as in FIG.
The generated in the generator 22, by .the level controller 23 in its amplitude variable test signal with the frequency fp, z. B.
equal to 4.5 kHz, the carrier-frequency monitoring direction A is fed into the monitoring point 21 Kauf. Since; the carrier-frequency transmission direction would have practically no path attenuation as a result of the intermediate amplifiers 1 <B> ... </B> 6 used, this is obtained for the test frequency f,; by the fact that the intermediate amplifiers for the useful carrier frequency band to be transmitted , so z.
B. down to 6 kHz, are designed for a straight-line transmission, but for the test frequency fF, have a: defined, predetermined gain drop. In order to obtain the same numerical values as in the example according to FIG. 1 a, let this gain drop amount to 0.5 N per intermediate amplifier.
If between the output of the intermediate amplifier 1 <B> ... </B> 6 and the low-frequency transmission line B amplitudes: sieves 11 <B> ... </B> 16 are switched on, which in turn have a passband of - 3 Nm. 0.2 N; the amplitude sensors 11 speak at a transmission level of the frequency fp of -2.5 Nm. 0.2 N, the Am plitude sieve 12 at -2 Nm.
0.2 N and finally, the A: amplitudesleb 16 at a transmission level of 0 Nm. 0.2 N and allow the test frequency f to pass on to the low-frequency: transmission path B within this transmission level range. With a steady increase in the transmission level:
the test frequency f, between -2.5 Nm, -2.2 N and 0 Nm. + 0.2N, the amplitude filters 11 <B> ... </B> 16 will respond one after the other and let the test signal pass on the low-frequency transmission path B. By means of the level meter 24 in the monitoring point 21, it is possible to track whether: this is taking place or not, and from this, as already described for FIG. 1 a, the location of the fault point can be determined.
If a frequency above the carrier-frequency useful band is now selected as the test frequency fp, the arrangement according to FIG. 1a can be used unchanged as long as the path attenuation of the low-frequency transmission path B is not between two successive repeater positions is so high that
that this results in a total level range to be covered, which can no longer be evaluated with simple arrangements for the level meter 24 or so high transmission levels result for the test signal that the effort for the test generator 22 is too high.
Similar considerations also apply to the selection of the test frequency fp above the useful carrier frequency band in arrangements according to FIG. 1b. It is true that the gain drop for the test frequency f 1 'in the intermediate amplifiers 1 <B> ... </B> 6 can be maintained at desired, given values.
The test signal soot, however, is transmitted back to the monitoring station 21 on the low-frequency transmission path B, so that the path attenuation of this path is also included here for the signal to be evaluated by the level meter 24 and the points listed for FIG. 1 a are also valid here .
If the known fault location methods are divided into two groups, the identification frequency method - a transmitted or received frequency identifies the location - or identification time method - a time interval identifies the location,
one could designate the described error location method according to the invention in analogy A as a characteristic level method: since the height of a transmitted level characterizes the location.
In Fig. 2 is now .eine circuitry for implementing the in Eig. The procedural principle shown in la is shown as a block diagram. There :
the fault location method according to the invention has particular advantages, especially when using carrier frequency systems for mobile applications, the circuit arrangements according to FIGS. 2 and 3 are to be described and discussed for such an operation. For example, B.
Post and railway two-pair cables in the manner of the former field remote cable for fast bridging of disturbed routes or
to quickly cover a suddenly occurring line requirement. In order to be able to provide as large a number of speech channels as possible, it is advantageous to also use such movably laid cables at carrier frequencies.
As a result of the relatively low upper frequency limit of such cables, the following options are available when using a carrier frequency: the four-wire equilibrium method on two separately laid cables, since the lowest demands on the cable in relation to: on;
Need to be set symmetry and still have to accommodate a sufficient number of carrier-frequency channels. If such a cable line is longer, the use of repeaters is unavoidable. According to: the type of use must:
Such intermediate amplifiers should be electrically identical to one another, and no special adjustment and adjustment processes should be necessary when they are connected to the cable.
Remote powering of these repeaters from one of the terminals is: absolutely necessary, as, due to the way in which the repeaters are used, a separate power supply cannot be achieved without considerable additional effort.
The means required for locating the fault location in the intermediate amplifiers must also be identical to one another and thus be able to be combined with the intermediate amplifiers themselves to form an unchangeable unit.
In Fäg. 2 now shows 51, 52... Such repeater locations with: the means for fault location. 1, 2 <B> ... </B> are, in turn, the electrically @ the same intermediate amplifier points and 11, 12 ...
the amplitude filters known per se are electrically identical to one another. 41, 42 <B> ... </B> are simple filter means whose input resistance at the test frequency fp = 4.5 kHz is approximately Z and increases as quickly as possible on both sides, so that, for the! Usable frequency 6 kHz of the carrier frequency transmission path and the usable frequency 3,
4 kHz of the low-frequency transmission path can be neglected.
These filter means can be kept very simple in the present case. Since amplitude sieves such as Schmitt @ Trigger; etc. usually: are built asymmetrically, transformers are required to couple these sieves to the transmission lines. The required selectivity can usually be achieved by coordinating one or both of the transfer windings.
There is also the possibility of high-ear coupling and coupling, in which case an amplifier stage compensates for the resulting level loss. It will :
i.e. the test frequency f, selectively taken from the low-frequency transmission path B, and if its level corresponds to the pass range of the amplitude filter (11, 1.2 <B> ... </B>), to the input of the associated intermediate amplifier (1, 2 <B> ... </B>) in the carrier-frequency transmission path, A let through.
In the monitoring controller 21, the test frequency fp generated in the generator 22 and whose level can be changed by the level regulator 23 is transmitted to the low-frequency transmission line B by means of a simple filter 26.
Also for: this filter 26 the same points of view apply as for the .Filtermittel 41, 42 <B> .... </B> Here, too, the coupling can be high-eared and in this case does not even need to be selectively activated when the Generator 22 enables the output of such a high level that the loss due to the coupling is accepted:
can be taken. The Pe gelmesser 24 soot, on the other hand, can be selectively coupled by filter means 25 in order to prevent it from responding to other frequencies of the carrier-frequency transmission path.
The above for the circuit arrangement according to Fing. The points shown in FIG. 2 are correspondingly yellow for the circuit arrangement according to FIG. 3 with the following differences. The test frequency f supplied by the generator 22 is given in:
of the monitoring point 21 coupled into the carrier-frequency transmission path A and in the intermediate amplifiers 51, 52 behind the amplifiers 1, 2 ... through the amplitude sieves 11, 12 ... by means of the filter means 41, 42 <B> ... </B> is selectively transmitted to the low-frequency transmission vehicle B and selectively fed to a level meter 24 in the monitoring point 21 via filter means 25.
You can thus see a response of the individual amplitude energy 11, 12 that is dependent on the transmitted level. . . results, the individual intermediate amplifiers, as already described for FIG. 1b, receive a defined gain drop for the frequency fp.
If the described fault location method is now also to be used for four-wire synchronous carrier frequency systems or for two-wire sepa @ ge slow-release systems that are operated on the conductors of a cable and do not have an additional low-frequency line or
Where one cannot be provided for fault location, the test signal is passed on to the outgoing carrier-frequency calculator to the intermediate amplifier points, with the amplitude of the amplifier in this direction being given the necessary attenuation of its amplitudes for the test frequency. The test frequency is then:
decoupled behind the intermediate amplifier in the outgoing direction and via the amplitude sieves: the input wire intermediate amplifier in the incoming direction, in the case of two-wire separation carrier frequency systems after frequency conversion. The facilities of the monitoring body remain unchanged. So it is only the low-frequency line of Fig. 1 <B> ... </B> 3 has been replaced by a corresponding carrier-frequency transmission path.
Previously, it was assumed for the establishment of the monitoring station 21 that it consists of a generator 22 for the test frequency f, and a level regulator 23 on the transmitting side and a level meter 24 on the receiving side.
Since the height of the level emitted, i.e. the position of the level regulator 23, determines which amplification sieve 11, 12. . . responds and switches through, range markers can be placed on the scale of the level control:
which correspond to the response ranges of the individual amplitude filters plus the respective path attenuation. However, the level regulator 23 can also be designed as a step switch, in which case the individual step values, taking into account the tolerances of the path attenuation and the response range of the amplitude filters, are selected so that each position:
is assigned to the amplitude filter of an intermediate amplifier point.
Instead of a level meter, a simple, well-known electronic switching stage can be used, which switches through when the level is present and is blocked when the input level is missing. With their help, an indicator light is then switched on. Such a device can also be designed in a known manner in such a way that a good lamp lights up when the response ibal is pending and an error lamp lights up when this signal fails to appear.
If the level controller 23 is designed as a step switch, these indicator lamps can also be assigned selectively to the individual controller positions and thus to the individual intermediate amplifier stations.
If more effort is allowed for the test center 21, the transmission side can be designed in such a way that the transmitted level automatically changes continuously or in stages on an occasion and, depending on the transmitted level values, good and Bad indicator lights, which are selectively assigned to the individual repeater stations,
light up. The electronic switching means for the lights can be designed in such a way that they have two stable switching states and so the last test result is retained until the next test.