способ определения расстояния до места обрыва кабеля проводов линии электросвязи

Формула изобретения

Способ определения расстояния до места обрыва кабеля электросвязи путем расчета величины электрической емкости проводов кабеля с исходящим концом, расположенным на одном объекте, и входящим концом, расположенным на другом объекте, отличающийся тем, что расчет электрической емкости осуществляют по меньшей мере на одной паре проводов кабеля длиной L, выбранной в качестве контрольной, входящий конец которой замыкают на резистор, при этом предварительно осуществляют градуировку контрольной пары проводов путем их разрыва при отключении резистора, замера величины электрической емкости разорванного провода контрольной пары С_пр и вычисления величины погонной электрической емкости С _погон=С_пр/L, затем осуществляют постоянный контроль величины электрического тока в контрольной паре, а в случае уменьшения тока ниже заданной величины производят замеры начального и конечного напряжений на контрольной паре проводов, время заряда электрической емкости на исходящем конце кабеля и расчет остаточной электрической емкости уцелевшего участка контрольной пары проводов от исходящего конца кабеля С _ост, а расстояние до места обрыва кабеля определяют делением С_ост на С_погон.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам определения местоположения повреждений в кабелях, линиях передачи или в сетях, а именно - в кабелях проводной электросвязи, и может использоваться для обнаружения в кратчайшие сроки местоположения нарушителя.

Известен способ определения расстояния до места обрыва многожильного кабеля, согласно которому на одну из жил проверяемого кабеля подают напряжение низкой частоты и измеряют электродвижущую силу, наведенную в другой жиле, по величине которой оценивают расстояние до места обрыва [патент РФ № 2073252, G01R 31/08, 1997].

Однако известный метод является неавтоматизированным и может использоваться для получения информации о месте обрыва в ходе проведения аварийно-восстановительных работ, поэтому не позволяет в считанные секунды получать информацию о факте намеренного нарушения целостности кабеля и принимать соответствующие меры. Данный способ предназначен для планового устранения неисправностей, но не для борьбы с хищением.

Наиболее близким к заявляемому является способ измерения расстояния до места обрыва кабеля, основанный на непосредственном измерении времени разряда емкости кабеля. Метод подразумевает наличие одной неисправной жилы и как минимум одной исправной, к которой осуществляется подключение измерительного прибора, после чего сравнивают данные, полученные от исправной и неисправной жил. Однако данный способ неосуществим в том случае, когда происходит нарушение целостности всех жил кабеля (кабель разрушен полностью). Способ является неавтоматизированным и относится к аварийно-восстановительным работам, поэтому не позволяет осуществлять оперативное реагирование на факт нарушения целостности кабеля и его хищения [патент РФ № 1224753, G01R 31/08, 1986 г.].

Техническая задача, которую решает данное изобретение, заключается в повышении оперативности реагирования на факты нарушения целостности кабеля и его хищения за счет указания в кратчайшие сроки точного места нарушения кабеля без привлечения измерительного персонала.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе определения расстояния до места обрыва кабеля проводов линии электросвязи путем расчета величины электрической емкости проводов кабеля с исходящим концом, расположенным на одном объекте, и входящим концом, расположенным на другом объекте, согласно изобретению, расчет электрической емкости осуществляют по меньшей мере на одной паре проводов кабеля длиной L, выбранной в качестве контрольной, входящий конец которой замыкают на резистор, при этом предварительно осуществляют градуировку контрольной пары проводов путем их разрыва при отключении резистора, замера величины электрической емкости разорванного провода контрольной пары С_пр и вычисления величины погонной электрической емкости С _погон=С_пр/L, затем осуществляют постоянный контроль величины электрического тока в контрольной паре, а в случае уменьшения тока ниже заданной величины производят замеры начального и конечного напряжений на контрольной паре проводов, время заряда электрической емкости на исходящем конце кабеля и расчет остаточной электрической емкости уцелевшего участка контрольной пары проводов от исходящего конца кабеля С _ост, а расстояние до места обрыва кабеля определяют делением С_ост на С_погон.

Способ позволяет в диспетчерском центре в режиме реального времени осуществлять контроль целостности кабеля и по показаниям измерительных устройств практически мгновенно указывать на место обрыва кабеля, а следовательно, и проводить мероприятия по задержанию нарушителя.

Устройство, реализующее заявляемый способ представлено на чертеже.

Между двумя объектами электросвязи 1 и 2 расположен многожильный кабель с парными витыми проводами (не показан), в котором одна из пар проводов 3, 4 выделена в качестве контрольной. Эта контрольная пара проводов 3, 4 на исходящем конце кабеля подключена к измерительному устройству 5 объекта 1, а на входящем конце кабеля пара 3, 4 соединена резистором 6 с известным сопротивлением, размещенным на объекте 2.

Измерительное устройство 5 включает узел задания постоянного тока 7, узел контроля постоянного тока 8, узел измерения электрической емкости 9 и узел обработки информации 10, выполненной в виде микроконтроллера, а также переключателей 11 и 12, предназначенных для подключения к контрольной паре 3, 4 либо узла контроля постоянного тока 8, либо узла измерения электрической емкости 9.

Узел 9 выполнен с возможностью замера начального и конечного напряжений на контрольной паре проводов 3, 4 и времени заряда электрической емкости на исходящем конце кабеля.

Узел обработки информации 10 выполнен с возможностью расчета остаточной электрической емкости уцелевшего участка С _ост контрольной пары проводов 3,4 и величины L _ост.

Способ осуществляется следующим образом.

Контроль магистрального кабеля заранее известной длины L, расположенного между автоматической телефонной станцией (АТС) и распределительным шкафом (на 5-7 жилых домов) осуществляется в автоматическом режиме по показаниям измерительных устройств, подключенных к исходящему концу контрольной пары 3, 4 проводов магистрального кабеля. Эта пара выделяется из N пар кабельных проводов, специально соединена через резистор 6 и служит только для контрольных целей.

Предварительно проводят градуировку контрольной пары 3, 4 проводов, т.е. определение величины электрической емкости провода, приходящейся на единицу длины провода (погонную электрическую емкость С_погон). Для чего намеренно разрывают контрольную пару 3, 4 при отключении резистора 6, замеряют величину электрической емкости разорванного провода контрольной пары С_пр и вычисляют величину погонной электрической емкости С_погон=С _пр/L.

Затем с помощью узла 8 осуществляют постоянный контроль величины электрического тока I в контрольной паре 3,4. В случае уменьшения тока I ниже заданной величины I _зад узел обработки информации 10 фиксирует состояние «обрыв» по сигналу, поступающему с узла 8, отключает узел 8 и подключает узел измерения остаточной электрической емкости 9.

Расчет остаточной электрической емкости уцелевшего участка контрольной пары проводов от исходящего конца кабеля С_ост осуществляет узел обработки информации 10 по следующей формуле:

С_ост=t/R_зар×lg(1-U ₁/U₀),

где U ₀ - начальное напряжение на контрольной паре,

U ₁ - конечное напряжение на контрольной паре;

t - время заряда электрической емкости С_ост от U₀ до U₁;

R_зар - сопротивление резистора известной величины, через который происходит заряд электрической емкости С_ост;

lg - значок десятичного логарифма.

Расстояние до места обрыва L_ост вычисляют делением С_ост на С_погон .