用于监控通信电缆完整性的设备。方案、说明

用于监控通信电缆完整性的装置。无线电电子电气工程百科全书

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有线通信线路各有特点。这些是很长的主线（长达几十公里），电缆中的大量电线，与被测电线相邻的电线中存在幅度高达几十伏的信号，通信线路物理参数的季节性变化。

电缆的防盗报警通常根据监控回路完整性的原理进行 - 一对电线，在其末端连接有一定电阻的电阻器。当导线断线或短路时，回路的输入电阻发生显着变化，由信号装置固定。

该解决方案已通过相对较短长度的受控链很好地证明了自己。但是，当尝试使用这样的系统来监控长电缆通信线路的状态时，出现了一个问题：在通过相邻“对”感应器呼叫电缆进行传输期间（交流电突发，频率为 20 ... 50 Hz 和80 ... 100 V 的幅度），观察到误报信号，尽管实际上没有违反电缆的完整性。此外，长电缆参数的季节性波动会导致环路输入阻抗的波动太大而无法进行无差错控制。当由于电缆损坏而导致来自相邻电线的振铃消息的高压进入警报设备的输入端时，这种情况也很危险。这会损坏其输入电路。例如，在KMG电缆（用于多通道密封设备）中，除了通常的“双绞线”外，还有同轴线。其中，除了低压信号外，还有高压直流电压（高达2000 V）为中间放大点的设备供电。这种电压进入传统防盗报警设备的输入的后果很容易预测。

通过沿环路传输足够高频率的音调信号，控制的变体是可能的。它可以保护设备免受不可接受的直流或低频电压值的影响。但是这个选项对于接收端窄带滤波器的微调和控制振荡器频率的漂移至关重要。此外，导频信号的频率不能选得太高，以免其对电缆中相邻“线对”的影响不明显。高频控制的另一个缺点是信号可能通过导线之间的电容和断环进入接收器输入。这个电容长达几十公里，可以达到十分之一微法拉。

我提出了一种使用对称矩形脉冲监测长电缆线状况的设备。信号被施加到一对导线中的一根，并从第二根导线上移除以进行控制。在电缆的远端，这对电线相互连接。发生器和接收器的公共线接地。

通信电缆完整性装置
图。 1

该装置的方案如图所示。 1. 主振荡器以通常的方式在元件 DD1.1 和 DD1.2 上制作。电阻器 R4 将元件 DD1.1 置于活动模式。该电阻的阻值与电容器 C1 的电容的乘积决定了产生频率。从元件 DD1.2 的输出，时钟脉冲被馈送到触发器 DD3.1 的计数输入，将它们的频率除以 1。由触发器直接输出，脉冲序列通过放大器，组装在不同结构的晶体管VT2和VT3上，电容CXNUMX进入受控线。

如前所述，线路的第二根线连接到设备接收部分的输入端。如果线路没有断线，则输入脉冲的频率和持续时间与输出脉冲一致，但它们具有延长的前沿和衰退。失真程度取决于参数和线的长度。在中断的情况下，脉冲获得尖锐的形状并变成双极。仅通过脉冲幅度无法区分可用线路和故障线路，因此，应用时间选择 - 在脉冲持续时间的后半部分执行控制，此时所有瞬态过程已经结束。

来自线路的脉冲通过电容器 C2 和电阻器 R1 被馈送到晶体管 VT3 和元件 DD4.1 上的整形器的输入端。在整形器的输出端，它们具有不依赖于输入信号幅度的标准逻辑电平。整形器的另一个用途是高压保护。只能损坏VT3三极管，更换方便。它还受到齐纳二极管 VD1 的保护。

选通脉冲在元件 DD2.1-DD2.3 上形成一个节点。

它们到达元件 DD4.2 的输入之一，其第二个输入连接到元件 DD4.1 的输出。在元件 DD4.3 的输出端，有一条工作线，会有类似于选通脉冲的脉冲，但没有一个有故障的脉冲。

VD4.3 二极管上的幅度检测器连接到 DD2 元件的输出。在存在脉冲（良好线路）的情况下，平滑电容器 C5 上的输出电压足以打开晶体管 VT4，HL1 LED 点亮。如果没有脉冲（线路故障），HL1 LED 将关闭。

通过电容器 C6，来自元件 DD4.3 输出的脉冲在计数器 DD5 的零状态下到达装置的输入。因此，线路良好，计数器保持在该状态，三极管VT5闭合，HL2 LED熄灭。

如果初始设置的输入端没有脉冲，计数器将开始工作，计算施加到其输入 C1 的时钟脉冲。在其输出 8（引脚 11）处，高低电压电平将交替变化。这将导致 HL2 LED 发光并且声音发射器 HA1 发出信号。故障排除后，设备将在计数器的输出 8 处返回低电平模式。

所描述的设备对于改变主振荡器的频率并不重要，因为控制和选通脉冲都是由它产生的。由于发生器和接收器并排位于被监测电缆的一端，因此不会出现这些脉冲的同步问题。

通信电缆完整性装置
图。 2

如果需要提高设备的效率，可以在其中使用K561系列微电路，电路稍作改动。电容器 C2 和 C3 的选择电压应不低于紧急情况下可能的电压。例如，如果振铃电压达到 80 V，这些电容器必须承受至少 100 V。最好不要使用氧化物电容器，而是使用薄膜电容器，尽管这会导致器件尺寸的增加。

信号装置组装在图2所示的印刷电路板上。 6. 所有部件都安装在此处，除了带有声音发射器 HA1 和 LED HL1、HL2 的晶体管 VTXNUMX。这些元件通过小型无线电接收器放置在机箱的前面板上，电路板放置在该接收器中。在外壳的墙壁上有用于连接受控线路和电源连接器的夹子。

通信电缆完整性装置
图。 3

电源，其电路如图所示。 3 由“节能”照明灯的电子镇流器制成，根据 V. Stryukov “小型电源 - 来自电子镇流器”的文章中给出的建议（“无线电”，2004 年，第 3 期，第 38、39 页）。对来自 20 W 灯的有缺陷的块进行改造。要恢复其性能，只需更换电容器 C2。

根据上述文章，镇流器扼流圈被转换为 T1 变压器。它的绕组 I 包含 400 匝 PEL 0,1 线，绕组 II 用 PEL 0,6 线缠绕几乎直到框架被填满。必须特别注意绕组间绝缘的质量，因为使用信号装置的安全性取决于此。最好用两层或三层漆布将一个绕组与另一个绕组隔离。

稳压器连接到稳压器的输出端上的二极管 VD6 上的稳压二极管 VD7 和晶体管 VT3。该晶体管的功耗很小，因此它可以在没有散热器的情况下运行。 LED HL1 指示设备输出端存在电压。

电源板位于单独的外壳中（来自“电子”微型计算器的电源）。如果加了去耦二极管，那么在停电的情况下，可以用电池组织信号装置的不间断供电。

首先，信号装置应连接到末端开路的回路上，HL2 LED 应稳定发光（下文中的元件名称如图 1 所示）。当线路远端的环路闭合时，HL1 LED 将亮起。闭环的电阻不应超过 1,2 kOhm。

电容器C2和C3的电容可以向下改变。由于电缆本身具有很大的自电容，高频谐波会被电缆本身过滤掉。但如果电缆长度较短，您可以在设备的输出和公共线之间连接一个电容器。选择其电容是为了最大限度地减少相邻通道的干扰，同时保持对电缆完整性的可靠控制。

如果事实证明在相邻的通信通道中听到的控制信号电平过高并干扰了通话，则需要用微调器替换 R9 电阻，并从其引擎向线路施加信号。信号电平应设置为略高于 HL1 LED 亮起的电平。您还可以通过用另一个更大的电容替换电容器 C1 来降低导频信号的频率。

当设备最初连接到开环时，有时会观察到 HL1 和 HL2 LED 同时点亮。这表明电缆线之间的绝缘电阻不够高或它们之间的电容太大。在这种情况下，请尝试在电缆中选择另一对空闲的线对进行监控。您可以尝试使用不同对的电线。

该设备已在长达 40 公里的电缆通信线路上进行了测试。它在受控线断线和其中任何一根接地时都有效。

作者：A. Dolinin，拜科努尔；出版：radioradar.net

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