[发明专利]射频传输线路在线故障定位方法及设备

说明书

技术领域

本发明关于一种通信、信号领域的射频传输线路监测技术，更具体地说，涉及一种通信、铁路通信和信号、城市轨道交通的通信和信号等领域应用的射频传输线路监测技术，其中射频传输线路包括：射频电缆、漏缆（一种特殊的射频电缆）、波导、天线等。

背景技术

现有用于射频传输线路的故障监测技术及装置有两类：

第一类为离线式便携检测仪，这种离线式便携检测仪不能实现在线实时监测，需要人工携带便携式检测仪去现场，沿着传输线路进行检测，存在维护工作困难、浪费人力、故障排查不及时的问题，容易造成生产、运营的隐患。

第二类为在线监测仪，此种在线监测仪是在被测射频传输线路的两端对被测射频传输线路进行测试，包括有设在被测射频传输线路的两端从机与主机，其中主机在一端发射测试信号，从机在另一端接收测试信号，以此作为被测射频传输线路的检测依据。此种在线监测仪存在以下问题：

1）无法判断被测射频传输线路中故障的具体位置，因被测射频传输线路的长度大多为几公里，维修维护人员需花费大量时间精力排查故障点，导致工作效率低下，造成维护工作困难。

2）当被测射频传输线路的远端接天线时，无法接入从机，从而不能对接有天线的被测射频传输线路进行监测，因此不能对被测射频传输线路进行全面监测。

3）主机、从机之间的信息交互通过被测射频传输线路传送，即该监测方式不能独立于被测射频传输线路而工作，如果被测射频传输线路中断将无法回传测试数据，达不到监测的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能有效解决现有两类射频传输线路的故障监测技术所存在的问题的射频传输线路在线故障定位方法及设备。

本发明中射频传输线路在线故障定位方法是在射频传输线路的单端对所述射频传输线路进行测试，即在不影响被测射频传输线路正常线路工作的情况下在被测射频传输线路的一端接入一插入器，由故障定位主机中的控制单元控制的高精度线性调频信号源产生临近所述射频传输线路的通信工作频率的线性调频信号，通过所述插入器以在线的方式对该被测射频传输线路开始扫描测试，从靠近所述插入器的一端一直扫描测试至最远端，测试被测射频传输线路及其所接的接头、跳线、调相头、避雷器、直流阻隔器或天线整个传输线路中每个位置的回波损耗和驻波值及其所对应的位置，并显示出该射频传输线路中故障所在的具体位置。

所述线性调频信号由控制单元控制分成两路线性调频信号，其中一路通过环形器发射出去，并在射频传输线路中传输的同时产生反向的反射波，反射波返回经过环形器和另一路线性调频信号进行混频，得到频率差，频率差对应的是反射波的传输时间，传输时间乘以信号传输速度就可以得到该反射点到测试端口的距离，当反射波的强度超过设定的门限，则判定该反射点为故障点，故障点的位置及其物理特性值也就得到了。

所述监测得到的数据通过有线方式或无线方式接入到数据网络中，再传至监控中心。

所述有线方式为光纤。

所述线性调频信号的频率在工作频率之外几十MHz 到100MHz之间。

本发明中射频传输线路在线故障定位设备包括有故障定位主机、插入器、现场管理单元、监控中心及数据传输链路，其中信号插入器与故障定位主机连接，故障定位主机中设有高精度线性调频信号源、控制单元、环形器、混频器及信号处理单元，其中高精度线性调频信号源为一种能够产生线性调频信号的信号源，由所述控制单元控制所述高精度线性调频信号源产生的线性调频信号分成两路，其中一路经所述环形器输出，通过插入器接入至被测射频传输线路，并在射频传输线路中传输的同时产生反向的反射波，反射波返回经过环形器和另一路线性调频信号在所述混频器中进行混频，并进入信号处理处理单元得到频率差，频率差对应的是反射波的传输时间，传输时间乘以信号传输速度就可以得到该反射点到测试端口的距离，当反射波的强度超过设定的门限，则判定该反射点为故障点，故障点的位置及其物理特性值也就得到了。

所述插入器为一种频分双工器。

所述信号处理单元对反射回的信号进行信号处理分析，得出整个传输线路每个位置的回波损耗和驻波值及其所对应的位置，并显示出该被传输线路中故障所在的具体位置。

所述高精度线性调频信号源包括有压控振荡器、复杂可编程逻辑器件和数模转换，利用三角波的电压线性变化区来控制所述压控振荡器，使所述压控振荡器输出的频率随电压变化而线性变化，复杂可编程逻辑器件和数模转换来控制该线性调频信号的中心频点。