DE2436373A1

DE2436373A1 - Fehlerortungsverfahren fuer ein vierdraht-traegerfrequenzsystem

Info

Publication number: DE2436373A1
Application number: DE2436373A
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl Ing Maerkl
Original assignee: Tekade Felten and Guilleaume Fernmeldeanlagen GmbH
Current assignee: Tekade Felten and Guilleaume Fernmeldeanlagen GmbH
Priority date: 1974-07-27
Filing date: 1974-07-27
Publication date: 1976-02-05
Also published as: GB1485567A; US4006320A; AT351079B; FR2280263B1; AU8338275A; ATA569175A; DE2436373C3; DE2436373B2; IT1039791B; FR2280263A1; JPS5135036A; CH599720A5

Description

TE KA DE Den 26. 7. 1974

FELTEN & GUILLEAUME P 1239 - Pe/Ra.

FERNMELDEANLAGEN GMBH .

Fehlerortungsverfahren für ein Vierdraht-Trägerfrequenzsystem

Die Erfindung betrifft ein Fehlerortungsverfahren für Vierdraht-Trägerfrequenzsysteme mit unbemannten Zwischenverstärkerstellen, bei dem pulsförmige. Prüfsignale von der ortenden Station auf der abgehenden Leitung ausgesandt, in jeder Zwischenverstärkerstelle eines Ortungsbereiches mittels eines elektrischen Netzwerkes in die Leitung der Gegenrichtung eingespeist und auf dieser zur ortenden Station zurückgesandt werden. Ein solches Fehlerortungsverfahren ist in der DAS 1 161 321 beschrieben. Bei diesem bekannten Verfahren wird als Prüfsignal eine außerhalb des Nachrichtenbandes liegende pulsförmig getastete Frequenz verwendet. Zur Bückführung des Prüfsignales in jeder einzelnen überwachten Zwischenverstärkerstelle eines. Ortungsbereiches vom Ausgang des Verstärkers für die abgehende Übertragungsrichtung zum Eingang des Verstärkers für die ankommende Übertragungsrichtung dient ein auf die Frequenz des Prüfsignals abgestimmtes und das Nachrichtenband sperrendes Filter. Diese Filter sind in allen Zwischenverstärkerstellen eines Ortungsbereiches untereinander gleich und daher beliebig gegeneinander austauschbar. Infolge der unterschiedlichen Entfernung der Zwischenverstärkerstellen von der ortenden Station kommt das Prüfsignal zeitlich gestaffelt als Impulskette zur ortenden Station zurück. Diese Impulskette wird oszillografisch dargestellt und auf dem Bildschirm kann dann die Zahl der zurückkehrenden Impulse abgezählt werden. Befinden-sich beispielsweise in einem Ortungsbereich m Zwischenverstärker und kommen nur q<"m Impulse zurück, so ist die (-q+1)-te Zwischenverstärkerstelle gestört.

Dieses Verfahren ist bei Systemen mit verhältnismäßig geringer Anzahl von Zwischenverstärkerstellen in einem Ortungsbereich sehr einfach anwendbar und die Anzahl der zurückkehrenden Impulse ist auf dem Bildschirm leicht abzuzählen. Schwierig wird es dagegen, wenn ein Ortungsbereich sehr viele, beispiels-

509886/0 743

weise mehr als vierzig Zwischenverstärkerstellen enthält, wie dies bei Trägerfrequenzsystemen mit hoher Kanalzahl und kleinen Verstärkerabständen der Fall ist. Dann enthält die zurückkehrende Impulskette sehr viele Impulse, die auf dem Bildschirm dicht gedrängt nebeneinander erscheinen und nicht mehr oder nur schwer einzeln abzählbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Vierdraht-Trägerfrequenzsysteme mit Zwischenverstärkern ein Fehlerortungsverfahren nach dem oben angegebenen Prinzip, nämlich Aussenden von Impulsen und deren Rückführung in den Zwischenverstärkerstellen über Filter, anzugeben, mit dem auch bei einer großen Anzahl von Zwischenverstärkerstellen eine einfache Ermittlung des Ortes einer defekten Zwischenverstärkerstelle möglich ist und insbesondere die zurückkehrende Impulskette gut auflösbar ist.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine kleine Anzahl von ρ Zwischenverstärkerstellen eines Ortungsbereiches elektrische Rückführungsnetzwerke enthält, die untereinander gleich sind, aber von den ebenfalls untereinander gleichen elektrischen Rückführungsnetzwerken der übrigen Zwischenverstärkerstellen des Ortungsbereiches abweichen und daß diese ρ Zwischenverstärkerstellen mit abweichenden elektrischen Rückführungsnetzwerken mit möglichst gleichem Abstand über den Ortungsbereich verteilt sind. In Weiterbildung der Erfindung haben die abweichenden elektrischen Rückführungsnetzwerke eine andere Durchlaßdämpfung als die elektrischen· Rückführungsnetzwerke der übrigen Zwischenverstärkerstellen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung haben die abweichenden elektrischen Rückführungsnetzwerke eine kleinere Durchlaßdämpfung als die elektrischen Rückführungsnetzwerke der übrigen Zwischenverstärkerstellen. Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die abweichenden elektrischen Rückführungsnetzwerke eine größere Durchlaßdämpfung aufweisen als die Rückführungsnetzwerke der übrigen Zwischenverstärkerstellen. Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die abweichenden elektrischen Rück-

509886/0748

führungsnetzwerke ein Filter mit anderer Durchlaßfrequenz enthalten als die elektrischen Rückführungsnetzwerke der übrigen Zwischenverstarkerstellen und daß die ortende Station abwechselnd zwei sich nach Frequenz und Amplitude unterscheidende Prüfsignale aussendet.

Im folgenden soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel anhand der Figuren 1-6 näher beschrieben und erläutert werden.

Es zeigen:

Fig.1 die schematische Darstellung des Ortungsbereiches eines Vierdraht-Trägerfrequenzsystems mit unterschiedlichen Dämpfungswerten in den zugehörigen Zwischenverstarkerstellen.

Fig.2 das Zeitdiagramm der ausgesandten Prüfsignale und der zurückkehrenden Kette von Prüfsignalen.

Fig.3 den zeitlichen Zusammenhang zwischen ausgesandten Prüfsignalen und der Ablenkspannung des Kippgenerators im Oszillografen.

Fig.4 das Oszillogramm bei der zweiten Stufe der Fehlerortsbestimmung.·

Fig.5 die schematische Darstellung eiijies Ortungsbereiches mit unterschiedlichen Filtern in den Zwischenverstarkerstellen.

Fig.6 das Zeitdiagramm der ausgesandten Prüfsignale mit unterschiedlicher Frequenz und Amplitude sowie der zurückkehrenden Impulse.

Fig.1 zeigt als Ausführungsbeispiel einen Ortungsbereich mit fünfzig Zwischenverstarkerstellen Z1...Z5O und der ortenden Station S. In der ortenden Station S und in der Zwischenverstärkerstelle Z50 verhindern Sperrfilter Sp, die auf die Frequenz des Prüfsignals abgestimmt sind, ein Weiterlaufen des Prüfsignals in andere Ortungsbereiche. Von der ortenden Station S wird die pulsförmig getastete Frequenz des.Generators G als Prüfsignal P auf die abgehende Leitung L1

50988 6/(ms-

-A-

gegeben. Alle Zwischenverstärkerstellen enthalten ein Netzwerk, das das ausgesandte Prüfsignal P vom Ausgang des Verstärkers V in der Leitung L1 zum Eingang des Verstärkers V in der Gegenrichtung (Leitung.L2) leitet. Einige Zwischenverstärkerstellen - z.B. jede zehnte, also Z1O, Z20 usw. wie im Ausführungsbeispiel - enthalten ein Netzwerk, das gegenüber den in der Mehrzahl der Zwischenverstärkerstellen verwendeten Netzwerken eine andere Durchlaßdämpfung aufweist. In dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 erfolgt dies in:'.der Weise,

einheitlich

daß alle Zwischenverstärkerstellen/das gleiche Filter F beispielsweise einen Bandpaß - enthalten, dem mit Ausnahme der Stationen Z10, Z20, Z30, Z40 und Z50 ein Dämpfungsglied D zugeordnet ist« Die fünfzig Zwischenverstärkerstellen sind also in ρ = 5 Gruppen zu je η = 10 Zwischenverstärkerstellen unterteilt. Wenn sich, bedingt durch eine ungünstige Anzahl von m Zwischenverstärkerstellen kein ganzzahliges Verhältnis mjp = η (= Anzahl von Zwischenverstärkerstellen innerhalb einer Gruppe) bilden läßt, so kann man einer Gruppe eine Anzahl von Zwischenverstärkerstellen zuordnen, die von der Anzahl der Zwischenverstärkerstellen in den übrigen Gruppen abweicht. Beispielsweise kann man bei einer Gesamtzahl von siebenundvierzig Zwischenverstärkerstellen fünf Gruppen mit je acht Zwischenverstärkerstellen und eine Gruppe mit sieben Zwischenverstärkerstellen bilden.

Das Filter F läßt nur die pulsförmig getastete Frequenz des Prüfsignals P passieren. Arbeiten alle Zwischenverstärkerstellen Z1...Z50 störungsfrei, so kehrt das Prüfsignal P entsprechend seiner unterschiedlichen Laufzeit über Z1...Z50 seitlich gestaffelt fünfzigmal zur ortenden Station S zurück. Dort wird es in einer Auswerteeinrichtung A ausgesiebt und angezeigt. Die Prüfung "ist bei oszillografischer Anzeige in zwei Stufen unterteilt. Im ersten Prüfvorgang wird die Ablenkgeschwindigkeit des Kathodenstrahls so gewählt, daß bei ungestörtem Ortungsbereich alle fünfzig zurückkehrenden Impulse in einem Ablenkvorgang erfaßt werden.

Fig.2 zeigt in einem Diagramm die ausgesandten Prüfsignale P und darunter die Kette der zurückkehrenden Prüfsignale. Da

509886/07/, 8

jeder zehnte Zwischenverstärker kein Dämpfungsglied D enthält, ragen aus der Impulskette fünf Impulse über'die übrigen Impulse heraus und sind daher leicht abzählbar. Die dargestellte Impulskette ist durch Gleichrichtung der zurückkehrenden Prüfsignale entstanden.

Wenn nun beispielsweise die achtunddreißigste Zwisehenverstärkerstelle gestört ist, so bricht die Kette der zurückkehrenden Impulse nach dem siebenunddreißigsten Impuls ab und enthält nur drei herausragende. Impulse. Daraus ist mühelos abzuleiten, daß die gestörte Zwisehenverstärkerstelle in der (3+1)-ten Gruppe von Zwischenverstärkerstellen ist. Allgemein gilt: Bei h herausragenden Impulsen gehört die gestörte Zwisehenverstärkerstelle der (h+1)-ten Gruppe von Zwischenverstärkerstellen an«. .·"■-■

Zur endgültigen Bestimmung der gestörten Zwisehenverstärkerstelle wird nun im zweiten Prüfvorgang die Kippfrequenz im Oszillografen der Auswerteeinrichtung A um den Faktor ρ erhöht, im vorliegenden Beispiel also um den Faktor 5. Gleichzeitig wird durch ein elektronisches Zählgerät aus der sägezahnförmigen Ablenkspannung des Kippgenerators im Oszillograf en nur in Abständen von ρ = 5 Sägezähnen jeweils ein Sägezahn an das Ablenksystem angeschaltet, im vorliegenden Beispiel jeweils nur der vierte, neunte, vierzehnte usw. Sägezahn, gerechnet vom Zeitpunkt t~ des ersten ausgesandtön Prüfsignals P (Abb.3). Während der übrigen Zeit erfolgt keine zeitliche Ablenkung. Dies ist im Diagramm der Fig.3 dargestellt. Die Zeile a zeigt den Verlauf der Ablenkspannung Ua, die unterdrückten Sägezähne sind punkti-ert dargestellt, die nichtunterdrückten Sägezähne sind ausgezogen gezeichnet. In Zeile b ist das Prüfsignal P dargestellt. Allgemein gilt folgende Regel: Wenn der gestörte Verstärker der k-ten Gruppe von insgesamt ρ Gruppen angehört, so ist jeweils der k-te, (k+p)-te, (k+2p)-te Sägezahn an das Ablenksystem'anzulegen. Die Rückstellung des Zählgerätes wird von dem ausgesandten Prüfsignal gesteuert. Es ist auch eine interne Rückstellung nach ρ Sägezahnflanken möglich. ·

5098 86/0 748

Durch diese Maßnahmen werden im zweiten Prüfvorgang nur die Verstärker der gestörten Gruppe überprüft und nur die von diesen zurückkehrenden Impulse angezeigt. Aus der ohne Anwendung der Erfindung nicht mehr mit oszillografischen Mitteln auflösbaren Vielzahl von Impulsen wird also eine kleine Anzahl herausgegriffen und auflösbar gemacht. Im vorliegenden Beispiel erscheinen, wie in Fig. 4 dargestellt, auf dem Bildschirm nach dem herausragenden Impuls z30, der der dreißigsten Zwischenverstärkerstelle entspricht, noch sieben weitere Impulse, die über die Zwischenverstärkerstellen Ζ31··.Ζ37 zurückkehren. Der herausragende Impuls z30 dient als Zählmarke. Es ist aus diesem G-rund nicht erforderlich, den Beginn der zeitlichen Ablenkung des Kathodenstrahls ganz genau einzuregeln. Denn wenn noch ein oder zwei Impulse, die der vorhergehenden Gruppe von Zwischenverstärkerstellen zuzuordnen sind, auf dem linken Rand des Bildschirms erscheinen, so ist durch die Zählmarke z30 dennoch eine eindeutige Trennung der einzelnen Gruppen von Impulsen, die wiederum Gruppen von Zwischenverstärkerstellen zugeordnet sind, gewährleistet. Dies macht es erforderlich, daß bei Überprüfung einer ungestörten Gruppe von η Zwischenverstärkerstellen mindestens n+1 Impulse auf der Bildschirmbreite untergebracht werden müssen.

Eine andere Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, daß den Zwischenverstärkerstellen Z10, Z20, Z30, Z40 und Z50 das Dämpfungsglied D zugeordnet wird, während die übrigen Zwischenverstärkerstellen ein solches Dämpfungsglied D nicht enthalten. Dann sind die als Zählmarke dienenden Impulse niedriger als die übrigen Impulse.

Eine andere Variante der Erfindung besteht darin, daß in den Zwischenverstärkerstellen Z1O, Z20 usw. anstelle der Rückführungsnetzwerke mit abweichender Dämpfung Rückführungsnetzwerke mit einer Durchlaßfrequenz verwendet werden, die von der Durchlaßfrequenz der Rückführungsnetzwerke der übrigen Zwischenverstärkerstellen abweicht und daß abwechselnd die Prüfsignale P1 und P2 ausgesendet werden. Fig.5 zeigt ein Ausführungsbeispiel hierfür, die bereits beim Ausführungsbeispiel in Fig. 1

509886/07Λ8

genannten Bauteile und Einrichtungen sind hier nicht mehr besonders erläutert. Die Zwischenverstärkerstellen Z10, Z20, Z 30, Z40 und Z50 enthalten das Filter F2 mit der Durchlaßfrequenz f2, die übrigen Zwischenverstärkersteilen das Filter F1 mit der Durchlaßfrequenz f1. Das Prüfsignal P1 mit der Amplitude A1 (Fig.6) ist die pulsförmig getastete Frequenz f1 des Generators G1, das Prüfsignal P2 mit der Amplitude A2 ist die pulsförmig getastete Frequenz f2 des Generators G2. Die abwechselnde pulsförmige Tastung der Frequenzen f1 und f2 und Anschaltung an die Leitung L1 erfolgt in der Umschalteeinrichtung UE. Der zeitliche Abstand 6 zwischen PI und P2 bzw. zwischen P2 und P1 ist mindestens so groß wie die Laufzeit eines Prüfsignals über die· entfernteste Zwischenverstärkerstelle des Ortungsbereiches bis zu seiner Bückkehr in die ortende Station.

Bei oszillografischer Anzeige entstehen nach erfolgter Gleichrichtung auf dem Bildschirm der Anzeigeeinrichtung A abwechselnd zwei unterschiedliche Momentanbilder. Fig.6 zeigt dies in einem Diagramm. In Zeile a sind die im Abstand c ausgesandten Prüfsignale P1 und P2 dargestellt. Die in Zeile b darunter dargestellten Impulse z1...z9, z11...z19 usw. sind durch das Prüfsignal P1- hervorgerufen, die Impulse z10, z20 usw. mit größerer Amplitude rühren vom Prüfsignal P2 her. Bei Aussendung der Prüfsignale in genügend rascher Folge . entsteht für das Auge auf dem Bildschirm ein stehendes Gesamtbild, das sich aus den beiden Momentanbildern zusammensetzt und bei größerer Amplitude von P2 gegenüber P1 der Figur 2 entspricht. Die endgültige Ermittlung der gestörten Zwischenverstärkerstellen erfolgt, wie bereits vorstehend beschrieben, durch Erhöhen der Oszillatorfrequenz im Kippgenerator um den Faktor p.

Wird beim ersten PrüfVorgang nur das Prüfsignal P2 ausgesendet, dann erscheinen bei oszillografischer Anzeige die den Zwischenverstärkerstellen Z10, Z20...Z50 entsprechenden Impulse z10, z20...z50. Der zweite PrüfVorgang wird unverändert ausgeführt. , ·

Man kann die Prüfsignale P1 und P2 auch mit gleicher Ampli-

5 0 9 8 8 6/0748

tude aussenden und sie empfangsseitig getrennt nach ihrer Frequenz mit unterschiedlichem Grad verstärken und dann oszillografisch anzeigen. Diese Ausbildungsform der Erfindung erfordert jedoch empfangsseitig einen etwas höheren Aufwand.

Wenn die Frequenzen f1 und £2 der Prüfsignale P1 und P2 weit genug auseinandergelegt werden können, so daß sie keine Schwelungen erzeugen, so können sie auch gleichzeitig gesendet werden«, Das Verfahren zur Ermittlung einer gestörten Zwischenverstärkerstelle ändert sich hierdurch nichtc Eine weitere Variante des Verfahrens unter Anwendung der Prüfsignale P1 und P2·mit unterschiedlichen Frequenzen besteht darin, diese zurückkehrenden Prüfsignale P1 und P2 entgegengesetzt gepolt gleichzurichten und auf dem Bildschirm anzuzeigen. Dann sind beispielsweise die Impulse des Prüfsignals P1 nach oben gerichtet und die des Prüfsignals P2 nach unten. Wenn diese nach unten gerichteten Prüfsignale P2 den Zwischenverstärkerstellen Z1Oy Z20 oder allgemein Zn, Z2n, Z3n usw. zugeordnet sind, dann unterscheiden sich diese wenigen nach unten gerichteten Impulse des Prüfsignals P2 besonders deutlich von den übrigen nach oben gerichteten Impulsen des Prüfsignals P1 und sind daher besonders gut als Zählmarke geeignet.

509886/0748

Claims

TE KA DE Den 26. 7. 1974

FELTEN & GUILI.3i.UME P 1239 - Pe/Ra.

FERNMELDEANLAGEN GMBH

Patentansprüche

Fehlerortungsverfahren für Vierdraht-Trägerfrequenzsysteme mit unbemannten Zwischenverstärkerstellen, bei dem pulsförmige Prüfsignale von der ortenden Station auf der abgehenden Leitung ausgesandt■,' in jeder Zwischenverstärkerstelle eines Ortungsbereiches mittels eines elektrischen Rückführungsnetzwerkes in die Leitung der Gegenrichtung eingespeist und auf dieser zur ortenden Station zurückgesandt werden, dadurch gekennzeichnet, daß.eine kleine Anzahl von ρ Zwischenverstärkerstellen eines Ortungsbereiches elektrische Rückführungsnetzwerke enthält, die untereinander gleich sind, aber von den ebenfall's untereinander gleichen Rück-, führungsnetzwerken der übrigen Zwischenverstärkerstellen des Ortungsbereiches abweichen und daß diese Zwischenverstärkerstellen mit abweichenden elektrischen Rückführungsnetzwerken mit möglichst gleichem Abstand über den Ortungsbereich verteilt sind.
2. Fehlerortungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abweichenden elektrischen Rückführungs netzwerke eine andere Durchiaßdämpfung haben als die elektrischen Rückführungsnetzwerke der^r übrigen Zwischenverstärkerstellen. ·
3. Fehlerortungsverfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abweichenden elektrischen Rückführungsnetzwerke eine kleinere Durchlaßdämpfung aufweisen als die Rückführungsnetzwerke der übrigen Zwischenverstärkerstellen. " -
4. Fehlerortungsverfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die"abweichenden elektrischen Rückführungsnetzwerke eine größere Durchlaßdämpfung aufweisen als die elektrischen Rückführungs-

509 886/07 4 8

ORIGINAL INSPECTED

netzwerke der übrigen Zwischenverstärkerstellen.
5. Fehlerortungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abweichenden elektrischen Rückführungsnetzwerke ein Filter mit anderer Durchlaßfrequenz enthalten als die elektrischen Rückführungsnetzwerke der übrigen Zwischenverstärkerstellen und daß die ortende Station abwechselnd zwei sich nach Frequenz und Amplitude unterscheidende Prüfsignale aussendet.
6. Fehlerortungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei oszillografiseher Anzeige die beiden unterschiedlichen Prüfsignale entgegengesetzt gepolt gleichgerichtet und oszillografisch angezeigt werden.
7* Fehlerortungsverfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerortung in zwei Stufen erfolgt·, indem in einem ersten Prüfvorgang diejenige k-te Gruppe aus ρ Gruppen von Zwischenverstärkerstellen ermittelt wird, welche die gestörte Zwischenverstärkerstelle enthält und daß in einem zweiten Prüfvorgang die gestörte Zwischenverstärkerstelle innerhalb dieser Gruppe ermittelt wird.
8. Fehlerortungsverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei oszillografiseher Anzeige und Auswertung der zurückkehrenden Prüfsignale für den ersten Prüfvorgang eine solche Kippfrequenz der Ablenkspannung verwendet wird, daß bei ungestörtem Ortungsbereich alle von einem Prüfsignal erzeugten zurückkehrenden Prüfsignale mit einem Ablenkvorgang erfaßt werden und daß während des zweiten PrüfVorganges die Kippfrequenz um einen Faktor ρ entsprechend der Anzahl der Gruppen von Zwischenverstärkerstellen erhöht und nur der k-te, (k+p)-te und (k+2p)-te usw. Sägezahn der Kippspannung an das Ablenksystem des Oszollografen angelegt wird.

ORfOlNAL INSPECTED 509886/0748