CN2523149Y

CN2523149Y - 线路测试定位器

Info

Publication number: CN2523149Y
Application number: CN 01237124
Authority: CN
Inventors: 王志武; 宫建平; 张远栋; 刘启远; 刘洁; 徐腾; 王海霞; 姜勃
Original assignee: 王志武; 宫建平
Priority date: 2001-05-23
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2002-11-27
Anticipated expiration: 2011-05-23

Abstract

一种线路测试定位器，由保护电路、窗口检测电路、延时抗干扰电路、光电开关电路、电源电路构成。该线路测试定位器具有应答测试信号功能和过压过流保护功能，与测试台配合能够准确地定位用户线路故障点并实现电信网络第三级过压过流保护。可广泛用于各种电信线路的定位测试及用户终端设备的保护。

Description

线路测试定位器

本实用新型涉及一种电子测试装置，特别涉及一种电话用户线路测试定位装置。

目前国内外电信运营商在电话用户线路的维护测试中均采用集中受理及自动测试管理系统，在国内叫做112系统。该系统一般由测试接口机、测试头、集中业务平台组成，采用Client/Server结构，组成一个与交换机和接入网相连的网络系统，基本上都可以完成1、用户电路测试：包括拨号音测试、馈电电压测试、回路电流测试；2、用户线路测试：包括环路测试、交流电压测试、直流电压测试、环路电阻测试、绝缘电阻测试、线路电容测试、线路阻抗测试、环路噪声测试；3、用户终端测试：包括对被测用户振铃、测试用户话机的音频、脉冲特性等。

由于现有的线路测试系统没有设计相应的故障定位器，所以在上述测试项目中，均没有对电话用户线路故障的准确定位测试，更没有实现电信网络的第三级过流过压保护的功能。这样，在实际工作中就只能实现对用户线路有、无故障的判断，不能检测用户线路的故障点，需要一线维护人员根据经验沿用户线路逐段去判断故障点的位置，最短也需要几个小时，长则一到两天，使用户和电信运营企业都有不少损失。而且由于用户侧的保护还没有较好的解决方案，保护效果非常差，致使很多用户设备在有雷电的天气下遭受破坏。

本实用新型目的是提供一种能够准确地定位用户线路故障点并实现电信网络第三级过压过流保护的线路测试定位器。

本实用新型串接于用户设备的输入前端，其特点是：包括保护电路U1、电源电路U2、窗口检测电路U3、延时抗干扰电路U4、光电开关电路U5；保护电路U1的输入端A、B连接用户引入线，输出端A1、B1分别对应连接电源电路U2的输入端A1’、B1’及光电开关电路U5的A1”、B1”端，保护电路U1的G端连接保安地；电源电路U2的输出端C连接窗口检测电路U3的输入端C’，电源电路U2的输出端A2、B2对应连接光电开关电路U5的A2’、B2’端，电源电路U2的输出端V+连接窗口检测电路U3和延时抗干扰电路U4的V+端；窗口检测电路U3的F端与电源电路U2的F’端连接，D端与延时抗干扰电路U4的D’端连接；延时抗干扰电路U4的输出端E与光电开关电路U5的输入端E’连接；光电开关电路U5的输出端a1、B1”接到用户端。

保护电路U1包括自复保险丝FUSE和瞬态电压抑制器或浪涌电压吸收器DSSA；自复保险丝FUSE1串接在保护电路U1的A端和A1端之间，自复保险丝FUSE2串接在保护电路U1的B端和B1端之间，三个瞬态电压抑制器或浪涌电压吸收器DSSA1、DSSA2、DSSA3成星形连接，DSSA1的余端连接A端，DSSA2的余端连接B端，DSSA3的余端连接保安地G。

电源电路U2包括整流桥D1～D4、三极管T1、T2、二极管D5、D6、稳压管W1、电容C1、C2、电阻R1、R2、R3、R4、电感线圈L；电源电路U2的A1’、B1’端连接整流桥D1～D4的输入端，电源电路U2的A2端和C端以及电阻R1、R2、R3的一端与整流桥D1～D4的正输出端相连接，B2端与整流桥D1～D4的负输出端相连接，并同时接逻辑地，电阻R1的另一端与二极管D5的负端、稳压管W1的负端、电容C1的正端、电容C2的一端、电感线圈L的一端连接在一起，稳压管W1的正端、电容C1的负端、电容C2的另一端接逻辑地，电感线圈L的另一端连接电源电路U2的输出端V+，电阻R3的另一端连接三极管T1的发射极，电阻R2的另一端连接三极管T1的基极和三极管T2的集电极，三极管T1的集电极连接二极管D5的正极，三极管T2的发射极接逻辑地，基极接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接二极管D5的负极，二极管D5的正极接电源电路U2的F’端。

窗口检测电路U3包括双运算放大器或双电压比较器IC1A、IC1B、双输入端与非门IC2A、电阻R5～R13、电容C3；电阻R5的一端接窗口检测电路U3的C’端，另一端接电容C3、电阻R8、电阻R11、电阻R12的一端，电容C3和电阻R8的另一端与电阻R9的一端连接后接逻辑地，电阻R9的另一端与电阻R7、电阻R13的一端连接，电阻R7的另一端与电阻R6、电阻R10的一端连接，电阻R6的另一端连接电源电路U2的V+端，电阻R10的另一端连接双运算放大器或双电压比较器IC1A的同向输入端5端，电阻R11的另一端连接双运算放大器或双电压比较器IC1A的反向输入端6端，电阻R12的另一端连接双运算放大器或双电压比较器IC1B的同向输入端3端，电阻R13的另一端连接双运算放大器或双电压比较器IC1B的反向输入端2端，双运算放大器或双电压比较器IC1A的输出端7端接双输入端与非门IC2A的1端同时作为窗口检测电路U3的F端，双运算放大器或双电压比较器IC1B的输出端1端接双输入端与非门IC2A的2端，双输入端与非门IC2A的3端作为窗口检测电路U3的D端。

延时抗干扰电路U4包括秒信号发生器IC3、三个与非门IC2B、IC2C、IC2D、计数器IC4、R-S触发器IC5、电阻R14、R15、电容C4～C10；电容C6、C7、C8、C9、C10、的一端接电源电路U2的V+端，另一端接逻辑地，秒信号发生器IC3的1端接逻辑地，2端接电阻R15的一端和电容C4的正极，5端接电容C5的一端，电容C4的负极和电容C5的另一端接逻辑地，4端、8端接电源电路U2的V+端，6端悬空，7端接电阻R15的另一端并通过电阻R14接电源电路(U2)的V+端，3端接与非门IC2B的5端，与非门IC2B的4端接计数器IC4的2端，6端接与非门IC2C的10端及与非门IC2D的12端，与非门IC2C的8、9端和计数器IC4的6端、R-S触发器IC5的11端连接在一起并作为延时抗干扰电路U4的D’端，计数器IC4的1、3、5、7、9、10、11、12、13、15端悬空，14端接R-S触发器IC5的12端，4端、16端接电源电路U2的V+端，8端接逻辑地，R-S触发器IC5的1～7端、9端、13～15端悬空，8端接逻辑地，10端接与非门IC2D的13端，16端接电源电路U2的V+端，与非门IC2D的11端作为延时抗干扰电路U4的E端。

光电开关电路U5包括三极管T3、T4、光耦N1、N2、电阻R16～R20、发光二极管LED；电阻R16的一端接三极管T3的基极，另一端接光耦N1的4端，光耦N1的3端通过电阻R20接电源电路U2的V+端，2端作为光电开关电路U5的A2’端，1端接电阻R18的一端，R18的另一端作为光电开关电路U5的B2’端，三极管T3的集电极，通过电阻R19接电源电路U2的V+端，发射极接光耦N2的3端，光耦N2的4端接逻辑地，2端接三极管T4的集电极并作为光电开关电路U5的A1”端，1端接三极管T4的基极，三极管T4的发射极接电阻R17的一端并作为光电开关电路U5的a1端，电阻R17的另一端接发光二极管LED的正极，发光二极管LED的负极作为光电开关电路U5的B1”端。

本实用新型由测试信号反馈模块和过压过流保护模块两部分组成，测试信号反馈模块与设在电信局的测试台共同配合使用，才能达到故障定位的要求。当有用户申告电话故障时，通过电信局的测试台发出该故障线路的测试信号，测试信号沿用户线由局端经配线架——交接箱——分线箱——测试定位器传输。当本实用新型收到测试信号后，便向局端反馈线路状态信息，在局端根据本实用新型反馈的信息，即可判断该线路的故障发生于用户话机侧还是传输电路侧，以便于线路的故障定位。过压过流保护模块主要是在由于雷击、线缆绝缘损坏等原因引起用户线路出现过压或过流的情况下，自动切断电流回路，隔离高电压或大电流。

使用本实用新型后，当有故障发生时，测量台在几秒钟之间即可判断出线路故障出现在定位器的哪一侧，是短路、断路还是混线，并立即派人处理，大大节省了维护人员的工作量和修复时间，提高了电信部门对用户的服务质量，同时也节约了维护费用。本实用新型中设置的过压过流保护装置，在实现用户线路的过压过流保护功能的同时，可以实现对用户终端设备如电话机、传真机、调制解调器等的过压过流保护，保护用户的利益不受损失。

下面结合附图，对本实用新型的实施例进行说明：

附图1为本实用新型实施例的测试系统示意图；

附图2为本实用新型实施例的电路框图；

附图3为本实用新型实施例的电路原理图。

参考附图1，本实用新型实施例设置在用户住宅内，串接于用户设备的输入前端，由测试信号反馈模块和过压过流保护模块两部分组成，测试信号反馈模块与设在电信局的测试台共同配合使用，才能达到故障定位的要求。当有用户申告电话故障时，通过电信局的测试台发出该故障线路的测试信号，测试信号沿用户线由局端经配线架——交接箱——分线箱——测试定位器传输。当本实用新型收到测试信号后，便向局端反馈线路状态信息，在局端根据本实用新型反馈的信息，即可判断该线路的故障发生于用户话机侧还是传输电路侧，以便于线路的故障定位。过压过流保护模块主要是在由于雷击、线缆绝缘损坏等原因引起用户线路出现过压或过流的情况下，自动切断电流回路，隔离高电压或大电流。

参考附图2、3，本实用新型实施例包括保护电路U1、电源电路U2、窗口检测电路U3、延时抗干扰电路U4、光电开关电路U5；保护电路U1的输入端A、B连接用户引入线，输出端A1、B1分别对应连接电源电路U2的输入端A1’、B1’及光电开关电路U5的A1”、B1”端，保护电路U1的G端连接保安地；电源电路U2的输出端C连接窗口检测电路U3的输入端C’，电源电路U2的输出端A2、B2对应连接光电开关电路U5的A2’、B2’端，电源电路U2的输出端V+连接窗口检测电路U3和延时抗干扰电路U4的V+端；窗口检测电路U3的F端与电源电路U2的F’端连接，D端与延时抗干扰电路U4的D’端连接；延时抗干扰电路U4的输出端E与光电开关电路U5的输入端E’连接；光电开关电路U5的输出端a1、B1”接到用户端。

电源电路U2包括整流桥D1～D4 IN4005×4、三极管T1 S9015、T2S9014、二极管D5 IN4148、D6 IN4148、稳压管W1 IN4742A、电容C1 220μF、C20.1μF、电阻R110K、R230K、R3220Ω、R430K、电感线圈L2mH；电源电路U2的A1’、B1’端连接整流桥D1～D4的输入端，电源电路U2的A2端和C端以及电阻R1、R2、R3的一端与整流桥D1～D4的正输出端相连接，B2端与整流桥D1～D4的负输出端相连接，并同时接逻辑地，电阻R1的另一端与二极管D5的负端、稳压管W1的负端、电容C1的正端、电容C2的一端、电感线圈L的一端连接在一起，稳压管W1的正端、电容C1的负端、电容C2的另一端接逻辑地，电感线圈L的另一端连接电源电路U2的输出端V+，电阻R3的另一端连接三极管T1的发射极，电阻R2的另一端连接三极管T1的基极和三极管T2的集电极，三极管T1的集电极连接二极管D5的正极，三极管T2的发射极接逻辑地，基极接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接二极管D5的负极，二极管D5的正极接电源电路U2的F’端。

窗口检测电路U3包括双运算放大器IC1A FX158、IC1B FX158、双输入端与非门IC2A CC4011、电阻R5 1M、R6～R9 300K×4、R10～R13 20K×4、电容C3 0.1μF；电阻R5的一端接窗口检测电路U3的C’端，另一端接电容C3、电阻R8、电阻R11、电阻R12的一端，电容C3和电阻R8的另一端与电阻R9的一端连接后接逻辑地，电阻R9的另一端与电阻R7、电阻R13的一端连接，电阻R7的另一端与电阻R6、电阻R10的一端连接，电阻R6的另一端连接电源电路U2的V+端，电阻R10的另一端连接双运算放大器或双电压比较器IC1A的同向输入端5端，电阻R11的另一端连接双运算放大器或双电压比较器IC1A的反向输入端6端，电阻R12的另一端连接双运算放大器或双电压比较器IC1B的同向输入端3端，电阻R13的另一端连接双运算放大器或双电压比较器IC1B的反向输入端2端，双运算放大器或双电压比较器IC1A的输出端7端接双输入端与非门IC2A的1端同时作为窗口检测电路U3的F端，双运算放大器或双电压比较器IC1B的输出端1端接双输入端与非门IC2A的2端，双输入端与非门IC2A的3端作为窗口检测电路U3的D端。

延时抗干扰电路U4包括秒信号发生器IC3 CH7555、三个与非门IC2BCC4011、IC2C CC4011、IC2D CC4011、计数器IC4 C183、R-S触发器IC5C420(LAC4043)、电阻R14、R15 100K×2、电容C410μF、C5 0.01μF、C6～C10 0.1μF×5；电容C6、C7、C8、C9、C10、的一端接电源电路U2的V+端，另一端接逻辑地，秒信号发生器IC3的1端接逻辑地，2端接电阻R15的一端和电容C4的正极，5端接电容C5的一端，电容C4的负极和电容C5的另一端接逻辑地，4端、8端接电源电路U2的V+端，6端悬空，7端接电阻R15的另一端并通过电阻R14接电源电路(U2)的V+端，3端接与非门IC2B的5端，与非门IC2B的4端接计数器IC4的2端，6端接与非门IC2C的10端及与非门IC2D的12端，与非门IC2C的8、9端和计数器IC4的6端、R-S触发器IC5的11端连接在一起并作为延时抗干扰电路U4的D’端，计数器IC4的1、3、5、7、9、10、11、12、13、15端悬空，14端接R-S触发器IC5的12端，4端、16端接电源电路U2的V+端，8端接逻辑地，R-S触发器IC5的1～7端、9端、13～15端悬空，8端接逻辑地，10端接与非门IC2D的13端，16端接电源电路U2的V+端，与非门IC2D的11端作为延时抗干扰电路U4的E端。

光电开关电路U5包括三极管T3 9013、T4 9013、光耦N1、N2 NE2051×2、电阻R16 10K、R17、R18 3K×2、R19、R20 2K×2、发光二极管LED；电阻R16的一端接三极管T3的基极，另一端接光耦N1的4端，光耦N1的3端通过电阻R20接电源电路U2的V+端，2端作为光电开关电路U5的A2’端，1端接电阻R18的一端，R18的另一端作为光电开关电路U5的B2’端，三极管T3的集电极，通过电阻R19接电源电路U2的V+端，发射极接光耦N2的3端，光耦N2的4端接逻辑地，2端接三极管T4的集电极并作为光电开关电路U5的A1”端，1端接三极管T4的基极，三极管T4的发射极接电阻R17的一端并作为光电开关电路U5的a1端，电阻R17的另一端接发光二极管LED的正极，发光二极管LED的负极作为光电开关电路U5的B1”端。

本实用新型实施例所设计的测试电压为24V，电流为20mA。参考附图3，当输入的C点电压为24V时，则落入窗口电压检测范围内。IC1A、IC1B输出为高电平“1”，IC2B与门打开，秒信号输出到IC4的计数器CP端，IC4记满16个脉冲(延时16秒)输出为“1”到IC5的S端，IC2A输出“0”到IC5的R端，则IC5输出为“1”，IC2C输出为“1”。两个接到IC2D的输入端，输出为“0”。则N1导通，负载R18接到用户线a1上，而N2断开。如果C点电压高于窗口电压，IC1A输出为“1”，IC1B输出为“0”，IC1A输出为“1”，IC2B输出为“0”，延时计数器不工作，IC2D输入端为“0”，输出为“1”。则N1关断，测试负载断开，T3、N2开通，用户线接到a1线上，LED发光。同理，当C点电压低于窗口电压，IC2A输出为“0”，IC2D输出为“1”，T3导通、N2导通，用户线接在A1线上，N1断开，负载断开。电路中发光二极管LED作为线路工作状态指示灯。线路正常时常亮，线路故障时熄灭，并可替换成蜂鸣器，以提供可闻可视告警。

在装有本实用新型的测试系统中，当有故障告警后，首先初始化测试台，将告警线路接在信号源上，发出测试信号，然后等待定位器反馈的信号。当检测到定位器反馈的信号后，首先判断是线路故障还是用户端故障，如果是用户端故障，则直接在测试台上显示用户端故障。如果是线路故障，则根据反馈信号的特性，判断出是何故障，同时计算出故障点的位置，然后显示在测试台上。

Claims

1.一种线路测试定位器，串接于用户设备的输入前端，其特征在于：包括保护电路(U1)、电源电路(U2)、窗口检测电路(U3)、延时抗干扰电路(U4)、光电开关电路(U5)；保护电路(U1)的输入端(A、B)连接用户引入线，输出端(A1、B1)分别对应连接电源电路(U2)的输入端(A1’、B1’)及光电开关电路(U5)的A1”、B1”端，保护电路(U1)的G端连接保安地；电源电路(U2)的输出端(C)连接窗口检测电路(U3)的输入端(C’)，电源电路(U2)的输出端(A2、B2)对应连接光电开关电路(U5)的A2’、B2’端，电源电路(U2)的输出端(V+)连接窗口检测电路(U3)和延时抗干扰电路(U4)的V+端；窗口检测电路(U3)的F端与电源电路(U2)的F’端连接，D端与延时抗干扰电路(U4)的D’端连接；延时抗干扰电路(U4)的输出端(E)与光电开关电路(U5)的输入端(E’)连接；光电开关电路(U5)的输出端(a1、B1”)接到用户端。

2.根据权利要求1所述的线路测试定位器，其特征在于：保护电路(U1)包括自复保险丝(FUSE)和瞬态电压抑制器或浪涌电压吸收器(DSSA)；自复保险丝(FUSE1)串接在保护电路(U1)的A端和A1端之间，自复保险丝(FUSE2)串接在保护电路(U1)的B端和B1端之间，三个瞬态电压抑制器或浪涌电压吸收器(DSSA1、DSSA2、DSSA3)成星形连接，DSSA1的余端连接A端，DSSA2的余端连接B端，DSSA3的余端连接保安地G。

3.根据权利要求1所述的线路测试定位器，其特征在于：电源电路(U2)包括整流桥(D1～D4)、三极管(T1、T2)、二极管(D5、D6)、稳压管(W1)、电容(C1、C2)、电阻(R1、R2、R3、R4)、电感线圈(L)；电源电路(U2)的A1’、B1’端连接整流桥(D1～D4)的输入端，电源电路(U2)的A2端和C端以及电阻R1、R2、R3的一端与整流桥(D1～D4)的正输出端相连接，B2端与整流桥(D1～D4)的负输出端相连接，并同时接逻辑地，电阻R1的另一端与二极管(D5)的负端、(L)的一端连接在一起，稳压管(W1)的正端、电容(C1)的负端、电容(C2)的另一端接逻辑地，电感线圈(L)的另一端连接电源电路(U2)的输出端(V+)，电阻R3的另一端连接三极管(T1)的发射极，电阻R2的另一端连接三极管(T1)的基极和三极管(T2)的集电极，三极管(T1)的集电极连接二极管(D5)的正极，三极管(T2)的发射极接逻辑地，基极接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接二极管(D5)的负极，二极管(D5)的正极接电源电路(U2)的F’端。

4.根据权利要求1所述的线路测试定位器，其特征在于：窗口检测电路(U3)包括双运算放大器或双电压比较器(IC1A、IC1B)、双输入端与非门(IC2A)、电阻R5～R13、电容C3；电阻R5的一端接窗口检测电路(U3)的C’端，另一端接电容(C3)、电阻R8、电阻R11、电阻R12的一端，电容C3和电阻R8的另一端与电阻R9的一端连接后接逻辑地，电阻R9的另一端与电阻R7、电阻R13的一端连接，电阻R7的另一端与电阻R6、电阻R10的一端连接，电阻R6的另一端连接电源电路(U2)的V+端，电阻R10的另一端连接双运算放大器或双电压比较器(IC1A)的同向输入端5端，电阻R11的另一端连接双运算放大器或双电压比较器(IC1A)的反向输入端6端，电阻R12的另一端连接双运算放大器或双电压比较器(IC1B)的同向输入端3端，电阻R13的另一端连接双运算放大器或双电压比较器(IC1B)的反向输入端2端，双运算放大器或双电压比较器(IC1A)的输出端7端接双输入端与非门(IC2A)的1端同时作为窗口检测电路(U3)的F端，双运算放大器或双电压比较器(IC1B)的输出端1端接双输入端与非门(IC2A)的2端，双输入端与非门(IC2A)的3端作为窗口检测电路(U3)的D端。

5.根据权利要求1所述的线路测试定位器，其特征在于：延时抗干扰电路(U4)包括秒信号发生器(IC3)、三个与非门(IC2B、IC2C、IC2D)、计数器(IC4)、R-S触发器(IC5)、电阻(R14、R15)、电容(C4～C10)；电容C6、C7、C8、C9、C10、的一端接电源电路(U2)的V+端，另一端接逻辑地，秒信号发生器(IC3)的1端接逻辑地，2端接电阻R15的一端和电容C4的正极，5端接电容C5的一端，电容C4的负极和电容C5的另一端接逻辑地，4端、8端接电源电路(U2)的V+端，6端悬空，7端接电阻R15的另一端并通过电阻R14接电源电路(U2)的V+端，3端接与非门(IC2B)的5端，与非门(IC2B)的4端接计数器(IC4)的2端，6端接与非门(IC2C)的10端及与非门(IC2D)的12端，与非门(IC2C)的8、9端和计数器(IC4)的6端、R-S触发器(IC5)的11端连接在一起并作为延时抗干扰电路(U4)的D’端，计数器(IC4)的1、3、5、7、9、10、11、12、13、15端悬空，14端接R-S触发器(IC5)的12端，4端、16端接电源电路(U2)的V+端，8端接逻辑地，R-S触发器(IC5)的1～7端、9端、13～15端悬空，8端接逻辑地，10端接与非门(IC2D)的13端，16端接电源电路(U2)的V+端，与非门(IC2D)的11端作为延时抗干扰电路(U4)的E端。

6.根据权利要求1所述的线路测试定位器，其特征在于：光电开关电路(U5)包括三极管(T3、T4)、光耦(N1、N2)、电阻(R1 6～R20)、发光二极管LED；电阻R16的一端接三极管T3的基极，另一端接光耦N1的4端，光耦N1的3端通过电阻R20接电源电路(U2)的V+端，2端作为光电开关电路(U5)的A2’端，1端接电阻R18的一端，R18的另一端作为光电开关电路(U5)的B2’端，三极管T3的集电极，通过电阻R19接电源电路(U2)的V+端，发射极接光耦N2的3端，光耦N2的4端接逻辑地，2端接三极管T4的集电极并作为光电开关电路(U5)的A1”端，1端接三极管T4的基极，三极管T4的发射极接电阻R17的一端并作为光电开关电路(U5)的a1端，电阻R17的另一端接发光二极管LED的正极，发光二极管LED的负极作为光电开关电路(US)的B1”端。