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Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur
Ortung vor. Störungen in Trägerfrequenzsystemen mit ferngespeisten, unbemannten
Verstärkerstatiorien. -Bei modernen Trägerfrequenzsystemen werden die unbemannten
Verstärkerstationen von bemannten Stationen aus gespeist und überwacht, von denen
aus auch mit Hilfe entsprechender Einrichtungen eine eventuelle Störung lokalisiert
werden kann. Bei den bekannten Fehlerortungsverfahren werden im wesentlichen zwei
Gruppen unterschieden, die folgende Kriterien verweüden: a) Fehlerortungskriterien,
die von Einrichtungen gegeben werden;.welche jeder Verstärkerstation zugeordnet
sind -und sich voneinander durch charakteristische Merkmale unterscheiden, wie z.
B. durch Signale,. deren Frequenz die überwachte Verstärkerstation kennzeichnen;
b) Fehlerortungskriterien, die einander gleich sind und von Einrichtungen gegeben
werden, welche einer Verstärkerstation zugeordnet sind. Das Signal wird nur in dem
gestörten Verstärker erzeugt, und an Hand der Dämpfung des empfangenen Alarmsignals
wird der Fehler lokalisiert.
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Die Forderungen, die solche Fehlerortungssysteme erfüllen müssen,
sind Eindeutigkeit in der Bestimmung der Stelle, an welcher der Fehler aufgetreten
ist, und möglichst sofortiges Einsetzen der betreffenden Signalgabe.
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Das den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende System gehört
dem in der ersten Gruppe genannten Typ an und sieht eine Reihe von ferngespeisten
Verstärkexäintern mit einer Anzahl von n Kanälen pro Überträgungsrichtung vor, die
aus einem einzigen Verstärker gebildet sind, welcher auf beiden Übertragungsbändern
arbeitet und als Querzweig in eine Brücke mit vier Filtern geschaltet ist, die die
Übertragung der beiden Bänder in verschiedenen Richtungen sicherstellen.
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Bei einem bekannten System dieser Art besteht das Fehlerortungskriterium
aus einem Signal mit einer außerhalb der Übertragungsbändei liegenden Frequenz (d.
h. mit einer oberhalb des oberen Bandes liegenden Frequeiä); das am Eingang, des
Querverstärkers eingespeist wird. Eine Störung in einer Verstärkerstation bewirkt,
daß in der Leitung und somit auch in dem die Verstärkerstationen überwachenden bemannten
Amt alle Signale ausbleiben,, die den Betrieb der vor der Störung liegenden Ver-
"; stärkerstationen charakterisieren.
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Diese Lösung hat einen wesentlichen Nachteil insofern, als sie nicht-
die Lokalisierung des gestörten Verstärkers, sondern des därauffolgenden Ver= stärkerpaares
ermöglicht. Da nämlich das Kenn- ; signal an einer bestimmten Stelle eingespeist
wird, kann das Ausbleiben einer gewissen Anzahl von Kennsignalen eine Störung sowohl
bei einem bestimmten Verstärker als auch eine Störung beim Eingangsfilter des im
Übertragungssystem unmittelbar i nachgeschalteten Verstärkers bedeuten. Es bleibt
somit bei der Fehlerortung die Möglichkeit eines Irrtums bestehen, da bei den derzeitigen
Verstärkerstationen bei den Verstärkereinheiten Halbleitereinrichtungen mit hoher
Stabilität und großem Zuver- i lässigkeitsgrad verwendet werden, deren Störungswahrscheinlichkeit
derjenigen der Filter sehr nahe kommt. Außerdem überwacht das einem jeden Verstärker
zugeordnete Kennsignal nur den einwandfreien Betrieb der Verstärkereinheiten und
einer einzigen Art von Filtern (nämlich Hochpässe), weil das betreffende Signal
oberhalb des oberen Bandes liegt.
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Die während der Übertragung stets vorhandenen Kennsignale können selbst
Störungen in den übertragenen Informationen bewirken. Dies trifft besonders bei
Kennsignalen mit einer Frequenz unterhalb des unteren Bandes bei Harmonischen zu,
die innerhalb der Übertragungsbänder liegen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fehlerortungssignalsystem
zu schaffen, bei dem die Störung ohne irgendeine Unsicherheit lokalisiert wird,
und zwar unabhängig davon, an welcher Stelle sich die gestörten Verstärker befinden,
und bei dem außerdem die Fehlerortungssignale nur dann auf die Leitung gegeben werden,
wenn tatsächlich eine Störung aufgetreten ist, und ohne Beeinflussung des laufenden
Nachrichtenverkehrs.
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Bei dem den Gegenstand dieser Erfindung bildenden Signalsystem wird
einer jeden Verstärkerstation ein Oszillator zugeordnet, der ein Signal erzeugt,
dessen Frequenz für jeden Verstärker verschieden ist. Solange die gesamte Übertragungskette
einwandfrei arbeitet, bleiben diese Oszillatoren, wie an sich bekannt, in Ruhestellung.
Tritt dagegen entlang der Verbindung eine Störung auf, so wird vom bemannten Amt
aus ein Wechselspannungs-Abfragesignal ausgesendet, das die Aufgabe hat, die Oszillatoren
aller Verstärker, zu denen es gelangt, in Tätigkeit zu setzen. Um jegliche Ungewißheit-
in der Fehlerortung auszuschalten, werden die Signale der den Verstärkern zugeordneten
Oszillatoren in einen Eingang des Verstärkers selbst eingespeist, um den einwandfreien
Betrieb sowohl der Verstärkereinheit als auch der die Verstärkerstation bildenden
Filter zu überprüfen. Bei einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung liegt die
Frequenz des von dem bemannten Amt ausgehenden Abfragesignals unterhalb des für
die Übertragung verwendeten unteren Bandes, während die Frequenzen der Oszillatoren,
die die Verstärker kennzeichnen, oberhalb des für die Übertragung verwendeten oberen
Bandes liegen.
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Eine einfachere und anspruchslosere Ausführungsart sieht die Verwendung
von dauernd in Betrieb befindlichen, den Verstärkern zugeordneten Oszillatoren mit
verschiedenen Frequenzen vor, die das außerhalb des übertragungsnutzbandes liegende
Signal, das jedoch im Durchlaßbereich der Verstärkereinhciten liegt, in einen der
Eingänge der Verstärker selbst einspeisen, und zwar in den Eingang des Eingangs-Hochpasses
bzw. des Eingangs-Tiefpasses.
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Zur besseren Veranschaulichung des Vorhergehenden sind dieser Beschreibung
einige Zeichnungen angefügt. _ ' ..
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F i g. 1 zeigt zwei mit Verstärkern ausgerüstete Übertragungsleitungsabschnitte,
die zwischen drei bemannten Ämtern liegen; F i g. 2 zeigt in detaillierter Darstellung
den in F i g. 1 von den gestrichelten Linien begrenzten Teil als eine vor der Erfindung
übliche Ausführungsart; F i g. 3 zeigt in detaillierter Darstellung den von den
gestrichelten Linien in F i g. 1 begrenzten Teil als eine erste Ausführungsmöglichkeit
der Erfindung; F i g. 4 zeigt in detaillierter Darstellung den gleichen Teil als
eine einfachere Ausführungsart der Erfindung.
In F i g.1 wird ein
Übertragungsleitungsabschnitt für Systeme mit Trägerfrequenzen gezeigt, der drei
bemannte Ämter P und eine Reihe von Verstärkerstationen S1 ... Sn aufweist.
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F i g. 2 zeigt in detaillierter Darstellung die beiden Verstärkerstationen
Sr-1 und Sr sowie einen Teil einer bemannten Station P in einer der Erfindung vorausgehenden
Ausführungsart.
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Jeder Verstärker besteht aus vier Filtern und einer Verstärkereinheit.
So besteht z. B. der Verstärker Sr aus der Verstärkereinheit Ar, dem Eingangs-Tiefpaß
Pair, dem Ausgangs-Tiefpaß PBur, dem Eingangs-Hochpaß PAir, dem Ausgangs-Hochpaß
PAur und dem Oszillator, fr, der das Signal am Eingang des Verstärkers
Ar einspeist. Die Anordnung der Filter gestattet, die in einer Richtung zu
übertragenden Signale von denjenigen zu trennen, die in der Gegenrichtung übertragen
werden müssen. In dem hier untersuchten Falle haben die von rechts nach links verlaufenden
Signale Frequenzen, die in einem als oberes Band bezeichneten Band liegen, das durch
die Hochpässe geht, während die in der Gegenrichtung übertragenen Signale Frequenzen
haben, die in einem Band liegen, das als unteres Band bezeichnet wird und das durch
die Tiefpässe geht. Die von den Oszillatoren fr erzeugten Signale haben Frequenzen,
die höher sind als diejenigen der Signale des oberen Bandes und daher entlang der
Leitung von Sr nach P verlaufen.
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Die bemannte Station P umfaßt zwei Filter PB und PA bzw. Hochpässe
und Tiefpässe, welche die in beiden Richtungen übertragenen Signale trennen, zwei
Signalverstärker und ein System zur Kennzeichnung des einwandfreien Betriebs der
Verstärker 1,2.... (r-1), r, . . ., n. Tritt in einem Verstärker eine Störung
auf (z. B. Störung im Verstärker Ar),
so gelangt das vom Oszillator fr erzeugte
Signal nicht mehr zur Signaleinrichtung r, die somit die Lage der Störung entlang
der Leitung lokalisiert. Es muß jedoch bemerkt werden, daß bei dieser Lösung das
Ausbleiben des Signals fr auf eine Störung sowohl der Verstärkereinheit
Ar als auch des Filters PAur oder des Filters PAi (r-1) zurückgeführt
werden kann, der zum Verstärker S (r-1) gehört, so daß also bei der Fehlerortung
die Möglichkeit eines Irrtums besteht. Ein weiterer Mangel dieser Lösung liegt darin,
daß die Tiefpässe von den Signalen der Oszillatoren nicht beeinflußt werden und
infolgedessen eine eventuell in ihnen auftretende Störung nicht lokalisiert wird.
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F i g. 3 zeigt in detaillierter Darstellung zwei Verstärkerstationen
und einen Teil einer bemannten Station entsprechend der Erfindung. In diesem Fall
besitzt die bemannte Station P einen Abfragesignalgeber 01, der von einer Bedienungsperson
oder automatisch ausgelöst wird. Die Frequenz des Signals dieses Oszillators ist
niedriger als diejenige der Signale, welche für das untere Übertragungsband benutzt
werden, liegt aber immerhin innerhalb des Bandes, das durch die Verstärkereinheiten
der Verstärkerstationen hindurchgeht.
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Die Verstärkerstationen sind analog der Darstellung von F i g. 2 aufgebaut,
mit dem einzigen Unterschied, daß nun die Oszillatoren normalerweise ausgeschaltet
sind und nur beim Eintreffen des von 0I erzeugten Abfragesignals betätigt werden.
So tritt z. B. bei der Verstärkerstation Sr der Oszillator fr, der sein Signal am
Eingang des Eingangs-Hochpasses PAir einspeist, nur dann in Tätigkeit, wenn er -den
betreffenden Befehl von dem auf das Abfragesignal ansprechen Kreis fb erhält. Wenn
in der Leitung eine Störung auftritt, wird das Abfragesignal gesendet, das durch
die Leitung über die Tiefpässe der Verstärkerstationen fließt und nur dann unterbrochen
wird, wenn eine eventuelle Störung in einem Tiefpaß oder in einer Verstärkereinheit
vorgefunden wird. Die Oszillatoren, die den Verstärkerstationen zugeordnet sind,
zu denen das Abfragesignal gelangt, treten in Tätigkeit, und es werden der Station
P alle Verstärkerstationen signalisiert, die in Betrieb geblieben sind. Die Signale
von der gestörten Verstärkerstation und von den davor liegenden Verstärkerstationen
kommen dagegen nicht an. Bei dieser Schaltungsanordnung wird die im Falle von F
i g. 2 vorliegende Unsicherheit vermieden, da das einer jeden Verstärkerstation
zugeordnete Signal auch dann ausbleibt, wenn der betreffende Eingangs-Hochpaß gestört
ist. Die hier beschriebene Signalgabe gilt auch für den Fall, daß die Frequenzen
des Abfrageoszillators und der örtlichen Oszillatoren oberhalb des oberen Nutzbandes
bzw. unterhalb des unteren Nutzbandes ausgewählt werden. Eine vereinfachte Ausführungsart
der vorgenannten Lösung ist die in F i g. 4 dargestellte, bei der man sich damit
begnügt, die Unsicherheit der Fehlerortung bei den Verstärkereinheiten bzw. den
Hochpässen auszuschalten. Bei dieser Ausführung sind die Verstärkerstationen Sr
mit einem Oszillator fr ausgestattet, der dauernd das Signal am Eingang des Eingangs-Hochpasses
PAir einspeist. Dieses letztgenannte System gestattet selbstverständlich keine Lokalisierung
von Störungen, die auf Fehler in den Hochpässen zurückzuführen sind, ermöglicht
dafür aber die Erstellung von besonders wirtschaftlichen Fernüberwachungssystemen,
weil der Abfragesignalgeber 0I und die Schaltungen fb zur Steuerung der den Verstärker-Stationen
zugeordneten Oszillatoren hier nicht mehr notwendig sind.