專利名稱：漏纜工作狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信領(lǐng)域中監(jiān)控設(shè)備工作狀態(tài)的裝置，具體地說是的一種漏纜工作狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，本發(fā)明還涉及一種監(jiān)控漏纜工作狀態(tài)的方法。
背景技術(shù)：
無線通信是鐵路運(yùn)輸指揮和作業(yè)的重要通信手段，由于我國(guó)地形條件復(fù)雜，鐵路干線大都經(jīng)過山區(qū)、高原或峽谷，隧道密布、溝壑縱橫，存在著大面積的通信信號(hào)盲區(qū)或信號(hào)弱區(qū)，隨著火車的不斷提速，要求無線信號(hào)必須無縫連接，于是無線直放站等無線補(bǔ)盲通信設(shè)備得到大量應(yīng)用，其中在山區(qū)隧道中，漏纜作為直放站的一種重發(fā)天線，使用十分廣泛，然而山區(qū)中的隧道一般都地處偏僻，人員不易到達(dá)，這使漏纜的日常檢測(cè)以及維護(hù)，保證通信設(shè)備的正常工作變得十分困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述的問題而提供一種監(jiān)控漏纜工作狀態(tài)的監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的一種漏纜工作狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是它包括監(jiān)控計(jì)算機(jī)、前端機(jī)和后端機(jī)；所述前端機(jī)包括前端控制模塊、前端射頻收發(fā)模塊、第一耦合器和前端電源模塊，前端控制模塊分別連接前端射頻收發(fā)模塊和監(jiān)控計(jì)算機(jī)，前端射頻收發(fā)模塊通過第一耦合器連接漏纜的前端，前端射頻收發(fā)模塊用以向漏纜發(fā)射測(cè)試信號(hào)并接收反饋信號(hào)，前端電源模塊連接前端控制模塊及漏纜以向兩者送電；后端機(jī)包括后端射頻收發(fā)模塊、場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量模塊、后端控制模塊、第二耦合器、第三耦合器和后端電源模塊，所述后端控制模塊分別連接后端射頻收發(fā)模塊和場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量模塊，后端射頻收發(fā)模塊通過第二耦合器與漏纜連接，用于測(cè)試信號(hào)強(qiáng)度的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量模塊通過第三耦合器與漏纜連接，后端電源模塊分別連接漏纜和后端控制模塊，后端電源模塊用于從漏纜中濾波取電并給后端控制模塊供電。
工作原理根據(jù)信號(hào)通過漏纜時(shí)隨傳輸距離而產(chǎn)生衰耗的特性，在一段漏纜的前端加入信號(hào)源(即前端機(jī)中的射頻收發(fā)模塊)，信號(hào)源發(fā)出的一定頻率的信號(hào)通過耦合器耦合到漏纜上傳輸，信號(hào)隨傳輸距離的延長(zhǎng)而衰耗，在漏纜后端設(shè)置接收器(即場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量模塊)，檢測(cè)接收信號(hào)的強(qiáng)度，將接收信號(hào)的強(qiáng)度與后端控制模塊中預(yù)設(shè)的理論值進(jìn)行比較，其結(jié)果重新耦合到漏纜并由后端射頻收發(fā)模塊反向傳輸回前端機(jī)，前端機(jī)如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)收到反饋數(shù)據(jù)，即將該數(shù)據(jù)與前端控制模塊中的理論值進(jìn)行比較，若在理論值允許的誤差范圍之內(nèi)，說明漏纜完好無損，否則前端控制模塊通過光纖等傳輸介質(zhì)向監(jiān)控計(jì)算機(jī)發(fā)送衰減值的數(shù)據(jù)信號(hào)；若超時(shí)仍沒有信號(hào)回傳，則可能是現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)或是漏纜損壞，此時(shí)也向遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)發(fā)出告警信號(hào)。
為了防止雷擊損壞設(shè)備，在前端射頻收發(fā)器與第一耦合器之間，后端射頻收發(fā)器與第二耦合器之間，場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量?jī)x與第三耦合器之間分別連接防雷器，可以有效降低損害。
本發(fā)明還提供了一種監(jiān)控漏纜工作狀態(tài)的方法其特征是該方法包括下列步驟(1)、根據(jù)漏纜的參數(shù)、工作頻率、直徑及長(zhǎng)度經(jīng)試驗(yàn)確定漏纜中信號(hào)正常衰減的理論值，漏纜根據(jù)不同頻率、不同口徑以及使用長(zhǎng)度有不同的衰減情況，理論值即漏纜的衰減參數(shù)由試驗(yàn)測(cè)得；(2)、在漏纜的前端輸入一定頻率的信號(hào)，該信號(hào)耦合到漏纜上傳輸，在漏纜后端將接收信號(hào)的強(qiáng)度與理論值進(jìn)行比較，并將結(jié)果重新耦合到漏纜反饋回前端；(3)、漏纜前端如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)收到反饋信號(hào)，將該信號(hào)強(qiáng)度與理論值進(jìn)行比較，若在理論值允許的誤差之內(nèi)，則漏纜完好無損，若偏差太大，則可能是漏纜老化的原因，則向監(jiān)控計(jì)算機(jī)發(fā)送具體衰減值的數(shù)據(jù)信號(hào)；若超時(shí)還沒信號(hào)回傳則向監(jiān)控計(jì)算機(jī)發(fā)送告警信號(hào)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)通過連接監(jiān)控計(jì)算機(jī)，可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控漏纜的工作狀態(tài)，減小了維護(hù)的強(qiáng)度，節(jié)約了人力資源；(2)通過漏纜前端的前端機(jī)發(fā)出測(cè)試信號(hào)，由后端機(jī)接受并發(fā)回反饋信號(hào)，經(jīng)控制模塊將該反饋信號(hào)與存儲(chǔ)控制模塊中的理論值進(jìn)行對(duì)比，不僅可以檢測(cè)漏纜的完好性，還可以檢測(cè)漏纜的傳輸損耗及接頭損耗以了解漏纜的老化程度，為采取合理的處理措施提供了依據(jù)；(3)在耦合器之后連接防雷器，可以有效防止雷擊對(duì)設(shè)備的損害。
四

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)方框圖；圖2是本發(fā)明中前端機(jī)的工作流程圖；圖3是本發(fā)明中后端機(jī)的工作流程圖。
五具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明所述的一種漏纜工作狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置，它包括監(jiān)控計(jì)算機(jī)1、前端機(jī)2和后端機(jī)3；所述前端機(jī)2包括前端控制模塊、前端射頻收發(fā)模塊、第一耦合器和前端電源模塊，前端控制模塊分別連接前端射頻收發(fā)模塊和監(jiān)控計(jì)算機(jī)1，前端射頻收發(fā)模塊通過第一耦合器連接漏纜4的前端，前端射頻收發(fā)模塊用以向漏纜4發(fā)射測(cè)試信號(hào)并接收反饋信號(hào)，前端電源模塊連接前端控制模塊及漏纜以向兩者送電；后端機(jī)3包括后端射頻收發(fā)模塊、場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量模塊、后端控制模塊、第二耦合器、第三耦合器和后端電源模塊，所述后端控制模塊分別連接后端射頻收發(fā)模塊和場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量模塊，后端射頻收發(fā)模塊通過第二耦合器與漏纜4連接，用于測(cè)試信號(hào)強(qiáng)度的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量模塊通過第三耦合器與漏纜4連接，后端電源模塊分別連接漏纜4和后端控制模塊，后端電源模塊用于從漏纜4中濾波取電并給后端控制模塊供電。前端及后端控制模塊選用80C320-MNL型單片機(jī)，前端及后端射頻收發(fā)模塊采用功率10mW的STR-11無線電臺(tái)作信源。前端電源模塊可以通過使用市電給前端機(jī)供電，并通過漏纜給后端機(jī)的電源模塊供電。
參見圖2詳細(xì)說明前端機(jī)的工作流程。當(dāng)同前端控制模塊(單片機(jī))相連接的前端電源模塊開始給其供電時(shí)，前端控制模塊給前端機(jī)的內(nèi)部電路預(yù)置初始值，即設(shè)定初始工作狀態(tài)，然后前端控制模塊定時(shí)檢測(cè)與監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接的串口是否有數(shù)據(jù)，如果沒有則返回上一步驟，如有，則判斷是否為監(jiān)控計(jì)算機(jī)發(fā)送給前端機(jī)的內(nèi)部命令，比如設(shè)置時(shí)間、設(shè)置檢測(cè)的頻點(diǎn)、要求上傳溫度等；如是，則對(duì)前端機(jī)進(jìn)行設(shè)置并發(fā)送成功標(biāo)志或相應(yīng)的數(shù)據(jù)給監(jiān)控計(jì)算機(jī)，之后返回并繼續(xù)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接的串口是否有數(shù)據(jù)；如果不是內(nèi)部命令，則判斷是否為要求檢測(cè)漏纜的命令；如果不是，則返回繼續(xù)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接的串口是否有數(shù)據(jù)；如果是檢測(cè)漏纜的命令，則前端控制模塊命令前端射頻收發(fā)器向漏纜發(fā)射檢測(cè)信號(hào)，之后延時(shí)一段時(shí)間等待反饋信號(hào)。當(dāng)接收到反饋信號(hào)，則與存儲(chǔ)在單片機(jī)中的漏纜傳輸特性理論值進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果上傳給監(jiān)控計(jì)算機(jī)。
參見圖3詳細(xì)說明后端機(jī)的工作流程。首先，接通后端電源后，后端控制模塊對(duì)后端機(jī)的內(nèi)部電路預(yù)置初始值，后端控制模塊定時(shí)檢測(cè)與后端射頻收發(fā)器連接的串口是否有數(shù)據(jù)，如果沒有則返回上一步驟，如有，則判斷是否為測(cè)試漏纜測(cè)試信號(hào)強(qiáng)度的命令；如果是，則后端控制模塊命令場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量模塊打開并采集測(cè)試信號(hào)，之后與存儲(chǔ)在后端控制模塊中的漏纜傳輸特性理論值進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果上傳給前端機(jī)；如果不是，則判斷是否為內(nèi)部設(shè)置命令，比如設(shè)置頻點(diǎn)、設(shè)置初始時(shí)間、設(shè)置定時(shí)時(shí)間、要求上傳溫度等，如果是內(nèi)部設(shè)置命令，則對(duì)后端機(jī)進(jìn)行設(shè)置，并發(fā)送成功標(biāo)志給前端機(jī)，如果不是內(nèi)部設(shè)置命令，則返回主程序。
本發(fā)明還提供了一種檢測(cè)漏纜工作狀態(tài)的方法，該方法包括下列步驟(1)、根據(jù)漏纜的參數(shù)、工作頻率、直徑及長(zhǎng)度確定漏纜中信號(hào)正常衰減的理論值；(2)、在漏纜的前端輸入一定頻率的信號(hào)，該信號(hào)耦合到漏纜上傳輸，在漏纜后端將接收信號(hào)的強(qiáng)度與理論值進(jìn)行比較，并將結(jié)果重新耦合到漏纜反饋回前端；(3)、漏纜前端如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)收到反饋信號(hào)，將該信號(hào)強(qiáng)度與理論值進(jìn)行比較，若在誤差允許的范圍之內(nèi)，則漏纜完好無損，否則向監(jiān)控計(jì)算機(jī)發(fā)送具體衰減值的數(shù)據(jù)信號(hào)；若超時(shí)還沒信號(hào)回傳則向監(jiān)控計(jì)算機(jī)發(fā)送告警信號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種漏纜工作狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是它包括監(jiān)控計(jì)算機(jī)(1)、前端機(jī)(2)和后端機(jī)(3)；所述前端機(jī)(2)包括前端控制模塊、前端射頻收發(fā)模塊、第一耦合器和前端電源模塊，前端控制模塊分別連接前端射頻收發(fā)模塊和監(jiān)控計(jì)算機(jī)(1)，前端射頻收發(fā)模塊通過第一耦合器連接漏纜(4)的前端，前端射頻收發(fā)模塊用以向漏纜(4)發(fā)射測(cè)試信號(hào)并接收反饋信號(hào)，前端電源模塊連接前端控制模塊及漏纜以向兩者送電；后端機(jī)(3)包括后端射頻收發(fā)模塊、場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量模塊、后端控制模塊、第二耦合器、第三耦合器和后端電源模塊，所述后端控制模塊分別連接后端射頻收發(fā)模塊和場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量模塊，后端射頻收發(fā)模塊通過第二耦合器與漏纜(4)連接，用于測(cè)試信號(hào)強(qiáng)度的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量模塊通過第三耦合器與漏纜(4)連接，后端電源模塊分別連接漏纜(4)和后端控制模塊，后端電源模塊用于從漏纜(4)中濾波取電并給后端控制模塊供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漏纜工作狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是在前端射頻收發(fā)器與第一耦合器之間，后端射頻收發(fā)器與第二耦合器之間，場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量?jī)x與第三耦合器之間分別連接防雷器。
3.一種監(jiān)控漏纜工作狀態(tài)的方法其特征是該方法包括下列步驟(1)、根據(jù)漏纜的參數(shù)、工作頻率、直徑及長(zhǎng)度經(jīng)試驗(yàn)確定漏纜中信號(hào)正常衰減的理論值；(2)、在漏纜的前端輸入一定頻率的信號(hào)，該信號(hào)耦合到漏纜上傳輸，在漏纜后端將接收信號(hào)的強(qiáng)度與理論值進(jìn)行比較，并將結(jié)果重新耦合到漏纜反饋回前端；(3)、漏纜前端如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)收到反饋信號(hào)，將該信號(hào)強(qiáng)度與理論值進(jìn)行比較，若在理論值允許的范圍之內(nèi)，則漏纜完好無損，否則向監(jiān)控計(jì)算機(jī)發(fā)送衰減值的數(shù)據(jù)信號(hào)；若超時(shí)還沒信號(hào)回傳則向監(jiān)控計(jì)算機(jī)發(fā)送告警信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種漏纜工作狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法，它包括監(jiān)控計(jì)算機(jī)、前端機(jī)和后端機(jī)；前端控制模塊分別連接前端射頻收發(fā)模塊和監(jiān)控計(jì)算機(jī)，前端射頻收發(fā)模塊通過第一耦合器連接漏纜的前端，前端電源模塊連接前端控制模塊及漏纜以向兩者送電；后端機(jī)中的后端控制模塊分別連接后端射頻收發(fā)模塊和場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量模塊，后端射頻收發(fā)模塊通過第二耦合器與漏纜連接，用于測(cè)試信號(hào)強(qiáng)度的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量模塊通過第三耦合器與漏纜連接，后端電源模塊分別連接漏纜和后端控制模塊。通過前端機(jī)注入測(cè)試信號(hào)并比較反饋信號(hào)與理論值的偏差，確定漏纜的工資狀態(tài)，通過連接監(jiān)控計(jì)算機(jī)，可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控漏纜的工作狀態(tài)，減小了維護(hù)的強(qiáng)度，節(jié)約了人力資源。
文檔編號(hào)G08C19/00GK1808508SQ20061003833
公開日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2006年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月17日
發(fā)明者陳建平, 吳佳平, 楊柳 申請(qǐng)人:南京泰通科技有限公司