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電纜故障自動(dòng)定位系統的設計與實(shí)現
作者：
時(shí)間：2012-04-11
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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隨著(zhù)現代電信事業(yè)的發(fā)展，常常由于自然災害或人為因素發(fā)生電纜中斷事幫[1]。傳統的電纜監測設備[2-3]存在測量速度慢、信號處理手段落后、報警方式單一、有虛報漏報現象、用戶(hù)接口不友好、使用不便、不能對機房環(huán)境進(jìn)行監測、不能輸出故障地圖等嚴重弊端，因此急需一種新型的適用電纜維護需要的電纜故障自動(dòng)定位系統，以提高電纜維護的自動(dòng)化水平。
1 系統硬件電路設計及工作原理
1.1 系統組成
系統組成框圖如圖1所示，由放置于各支局的電纜監控裝置和放置于省或市局監控中心的計算機組成兩級結構，并通過(guò)調制解調器和電話(huà)網(wǎng)將它們聯(lián)接起來(lái)，進(jìn)行報警信息的數據通信。監控中心計算機通過(guò)調制解調器和電話(huà)網(wǎng)絡(luò )接收報警數據，完成故障電纜的電子地圖定位、打印、報警和數據存檔等工作；電纜監控裝置以嵌入式處理器芯片Atmega138[4]為系統的控制核心，采用交流在線(xiàn)切換供電方式，完成實(shí)時(shí)監測、電話(huà)語(yǔ)音處理、人機交互和數據通訊等工作，并且還可以通過(guò)電話(huà)機進(jìn)行參數查詢(xún)與修改。
1.2監控裝置組成
電纜監控裝置結構如圖2所示，可分為三個(gè)部分，下面分別進(jìn)行介紹。
1.2.1實(shí)時(shí)監測模塊
由于電纜所處環(huán)境復雜惡劣，每條電纜采用壓敏保護元件、阻容 濾波電路、二極管保護電路、TLP521-4光電隔離電路和繼電器切換電路等，將電纜狀態(tài)送入Atmega128的ADC中，來(lái)完整地記錄線(xiàn)路的狀態(tài)漸變情況；采用NE555電容測量電路、LM331電阻測量電路、標準電阻電容繼電器切換電路和6N137光電隔離電路等，自動(dòng)實(shí)現電纜故障點(diǎn)長(cháng)度的測量；采用環(huán)境監測模塊完成機房的溫度、煙霧、濕度等的監測。
1.2.2電話(huà)語(yǔ)音處理模塊
電話(huà)語(yǔ)音處理模塊包括HT9200A電話(huà)撥號電路、HT9170收號電路、LM567信號音識別電路、振鈴電路、ISD25120語(yǔ)音錄放電路等，實(shí)現電纜故障驗證和語(yǔ)音報警、遠程參數修改和信息查詢(xún)等功能。
1.2.3人機交互和數據通訊模塊
人機交互模塊采用Atmega16作為CPU，配以24鍵鍵盤(pán)和8位LED顯示器，通過(guò)串行口同Atmega128通訊。數據通訊模塊采用MODEM電路同監控中心進(jìn)行數據傳輸。
1.3電纜監測電路設計原理
電纜監測電路可以對八根電纜進(jìn)行實(shí)時(shí)監測。通過(guò)監視電纜的一對備用線(xiàn)，實(shí)現電纜通斷狀態(tài)的監視。選取的一對備用線(xiàn)，一端接監測電路，另一端短接，從而構成一回路。電纜監測電路可以巡回監視電纜線(xiàn)路的狀態(tài)，若發(fā)生故障，則根據線(xiàn)路的通或斷狀態(tài)，采用電容或電阻測量方法，確定故障點(diǎn)的位置。
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