DE3317541A1

DE3317541A1 - Koppeleinrichtung fuer einen lichtwellenleiter

Info

Publication number: DE3317541A1
Application number: DE19833317541
Authority: DE
Inventors: Hans-Otto Ing.(grad.) 3300 Braunschweig Hartkopf; Christoph Ing.(grad.) Zeller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-05-13
Filing date: 1983-05-13
Publication date: 1984-11-15
Also published as: DK61184D0; DK61184A; ZA843565B; US4680809A; CH664462A5

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 83 P 2 9 H DE

Koppeleinrichtung für einen Lichtwellenleiter

Die Erfindung bezieht sich auf eine Koppeleinrichtung nach dem. Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei der leitungsgebundenen übertragung von Signalen zwischen voneinander weit entfernten Sende- und Empfangsstationen ist es bekannt, in den Übertragungsweg Verstärkerbausteine zu schalten, die dazu dienen, die auf dem Übertragungsweg bis zum Verstärkerbaustein jeweils eingetretenen Dämpfungsverluste auszugleichen. Solche Verstärkerbausteine werden sowohl bei der Signalübertragung über Kupferleiter als auch bei der Signalübertragung über Lichtwellenleiter benötigt, nur daß hier neben dem eigentlichen Verstärker noch gesonderte Umsetzerbausteine erforderlich sind, welche die lichtelektrischen Signale in Spannungssignale und die dann verstärkten Spannungssignale wieder in lichtelektrische Signale umsetzen. Eine Einrichtung, welche diese Voraussetzung erfüllt, ist beispielsweise in der DE-OS 26 15 780 erwähnt. Sie besteht im wesentlichen aus einem optischen Koppelbaustein zum Aus- und Einkoppeln der lichtelektrischen Signale aus bzw. in einen Lichtwellenleiter und einer aus Empfänger-, Verstärker- und Sendebaustein bestehenden Einrichtung zum Umsetzen und Regenerieren der lichtelektrischen Signale.

Wenn eine bestehende Fernsteueranlage mit einer gegebenen Anzahl von ortsfesten Stationen erweitert werden soll, d. h. wenn die Anzahl der Stationen erhöht werden soll, ist je nach dem Ort, den diese Station innerhalb des Fernsteuerbereiches einnehmen soll, entweder die Ubertragungsstrecke, also der Lichtwellenleiter, zu verlängern

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und die neue Station an das Ende des Lichtwellenleiters anzuschließen oder aber die Übertragungsstrecke, also der Lichtwellenleiter, ist aufzutrennen und die neue Station ist als Bindeglied zwischen die aufgetrennten Enden des Lichtwellenleiters einzusetzen. Sofern die neue Station ständig in die Fernwirkanlage eingebunden sein soll, mögen der Aufwand für die nachträgliche Installation einer Koppelbaugruppe vor Ort und die Betriebsbehinderungen, die durch Auftrennen und anschließendes Zusammenfügen des Lichtwellenleiters gegeben sind, tragbar sein; wenn jedoch nur vorübergehend eine Station oder ein Gerät in eine bestehende, über Lichtwellenleiter betriebene Fernwirkanlage einzubinden ist, sind der in einem solchen Fall vor Ort zu betreibende Aufwand an notwendigen Installationsmaßnahmen und die durch die Betriebsbehinderung bedingten Nachteile nicht mehr ohne weiteres gerechtfertigt. Aus diesem Grund wird für die vorübergehende Anbindung einer Station oder eines Gerätes an ein Fernwirksystem häufig ein gesonderter Ubertragungskanal,

z. B. eine Funkverbindung installiert, über den diese Station bzw. dieses Gerät betrieben wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Aufwand

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für die nachträgliche Installation einer in eine Fernwirkanlage einzubeziehenden Station bzw. eines Gerätes vor Ort gering zu halten und die durch die nachträgliche Einbindung einer Station in das Fernwirksystem erforderliche Abschaltzeit bzw. die Zeit einer Betriebsbehinderung in engsten Grenzen zu halten. 30

Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von der Erkenntnis, daß die durch das nachträgliche Einbinden einer Station in eine Fernwirkeinrichtung bedingte Unterbrechungszeit für die Fernsteuerstrecke dadurch mi-

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nimiert werden kann, daß an der Fernsteuerstrecke selbst schon in bestimmten Abständen Anschlußelemente zum nachträglichen Einbinden einer Station oder eines Gerätes in die Fernwirkanlage installiert sind und daß sich als Ort für die Anbringung dieser Schaltmittel die in regelmäßigen Abständen vorgesehenen Koppeleinrichtungen zum Aufnehmen, Regenerieren und Weitergeben der übermittelten Signale eignen.

Die Erfindung besteht darin, daß für jede Koppeleinrichtung pro übertragungsrichtung wenigstens eine Anschlußklemme vorgesehen ist, die an den Ausgang des eigenen Empfangs- bzw. an den Eingang des eigenen Sendebausteins angeschlossen ist.

Die Zeichnung zeigt in ausschnittsweiser Darstellung eine Koppeleinrichtung K zum Aufnehmen, Regenerieren und Weitergeben von über zwei Lichtwellenleiter LWL1 und LWL2 von fernen Sendebausteinen empfangenen lichtelektrischen Signalen an ferne Empfangsbausteine. Für jede Übertragungsrichtung weist die Koppeleinrichtung einen Empfangsbaustein E1 bzw. Ξ2, einen Zwischenverstärker ZV1 bzw. ZV2 und einen Sendebaustein S1 bzw. S2 auf. Diese Bausteine werden von einer beispielsweise zentralen Strom-Versorgung SV versorgt. Für die nachträgliche Einbindung einer Station oder eines Gerätes in die Fernwirkanlage ist die Koppeleinrichtung mit von außerhalb der Koppeleinrichtung zugänglichen Anschlußklemmen AE1, AS1, AS2, AE2 und AE/A versehen. Jeweils zwei dieser Anschlußklemmen sind einer Übertragungsrichtung zugeordnet. So ist z. B. die Anschlußklemme AE1 an den Ausgang des Empfangsbausteines E1 und die Anschlußklemme AS1 an den Eingang des Sendebausteines S1 angeschlossen, während die Anschlußklemme AE2 an den Ausgang des Empfangsbausteines E2

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und die Anschlußklemme AS2 an den Eingang des Sendebausteines S2 angeschlossen ist. Die Anschlußklemme AE/A dient zum Abgreifen der Versorgungsspannung an der Stromversorgung SV. Für die nachträgliche Installation einer Station bzw. eines Gerätes an der Koppeleinrichtung K ist ein Ein-/Ausgabebaustein E/A vorgesehen, der über die Anschlußklemmen AE1 und AS1 Zugang hat zum Lichtwellenleiter LW1 und über die Anschlußklemmen AE2 und AS2 Zugang zum Lichtwellenleiter LW2. Die Ankoppelung erfolgt über in der Zeichnung nicht dargestellte ODER-Glieder. Der Ein-/Ausgabebaustein dient in bekannter Weise dazu, die über einen Lichtwellenleiter empfangenen lichtelektrischen Signale in eine für eine beliebige Prozeßsteuerung • P geeignete Weise umzusetzen, beispielsweise in Spannungssignale eines bestimmten Pegels. Ferner obliegt der Ein-/Ausgabebaugruppe die Umsetzung der in bitserieller Form empfangenen Daten in eine bitparallele Darstellung. Dadurch, daß das nachträglich über den Ein-/Ausgabebaustein E/A in die Fernwirkanlage eingebundene Prozeßelement jederzeit über die auf den Lichtwellenleitern übertragenen Signale und deren zeitliche Beziehung zueinander unterrichtet ist, kann es bei entsprechender Adressierung nicht nur jede Information aufnehmen, sondern es ist auch in der Lage, sich selbst in den Informationsfluß zeitgerecht einzuphasen und Daten über den Lichtwellenleiter an andere Prozeßelemente auszugeben.

Die Erfindung ist überall dort mit Vorteil anzuwenden, wo nachträglich und insbesondere vorübergehend ein bestimmtes Prozeßelement in eine Fernsteueranlage einzubeziehen ist. Dies kann z. B. beim vorübergehenden Anschließen von Prüf- und Diagnoseeinrichtungen für die Funktionsprüfung bestimmter Elemente der Fernwirkanlage von Interesse sein. Eine bevorzugte Anwendung der Erfin-

dung besteht im Eisenbahnsicherungswesen bei der Steuerung von Fahrwegelementen über sogenannte Stellrechner. Alle ständig benötigten Stellrechner sind dauernd über den Lichtwellenbus miteinander verbunden. Wenn nun z. B.

bei Baumaßnahmen an der Strecke der Einsatz von zusätzlichen Weichen und Signalen für Überleitstellen auf das jeweilige Gegengleis erforderlich wird, so ist es bei Anwendung der Erfindung lediglich erforderlich, für diese Hilfsbetriebsstellen Stellrechner bereit zu halten und diese an ein Koppelelement, das der Überleitstelle möglichst benachbart ist, anzuschließen. Dies kann z. B, über ein vorgefertigtes Standardkabel erfolgen. Der der Hilfsbetriebsstelle zugeordnete Stellrechner kann von den anderen Stellrechnern des Systems per Adresse angesprochen werden und Daten über den oder die Lichtwellenleiter an die übrigen Stellrechner oder einen übergeordneten Bereichsrechner weitergeben.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine zentra-Ie Stromversorgung SV für die den beiden Übertragungsrichtungeh zugeordneten Sende- und Empfangsbausteine sowie die zugehörigen Zwischenverstärker vorgesehen. Selbstverständlich ist es auch möglich, jeder übertragungsrichtung eine eigene Stromversorgung zuzuordnen. Bei Ausfall einer solchen Stromversorgungseinrichtung wäre dann immer noch über den jeweils nicht betroffenen Lichtleiter ein Datenverkehr möglich. In entsprechender Weise könnten auch gesonderte Ein-/Ausgabebausteine für die beiden Übertragungsrichtungen vorgesehen sein. Bei Verwendung eines bidirektional zu betreibenden Bussystems sind die in der Zeichnung jeweils rechts bzw. links der Koppelbaugruppe angedeuteten Lichtwellenleiter ggf. über eine Entkopplungsschaltung zu einem gemeinsamen Bus zusammenzuschalten.

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Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Koppeleinrichtung besteht darin, daß das Vorhalten von Anschlußklemmen für die nachträgliche Installation von Prozeßelementen so gut wie keinen technischen und materiellen Aufwand erfordert, daß aber bei einer späteren Installation eines solchen Prozeßelementes ebenfalls keine unangemessen hohen Kosten und auch keine Betriebsbehinderungen durch die Installationsmaßnahmen auftreten. Der oder die Lichtwellenleiter brauchen später für den Anschluß eines solchen Prozeßelementes nicht aufgetrennt und wieder zusammengefügt werden; die Ankopplung dieses Elementes erfolgt im Bereich außerhalb der lichtelektrischen Signalisierung.

Anstelle getrennter Anschlußklemmen zum Aus- und Einkoppeln von Signalen aus bzw. in die Übertragungsstrecke kann es ausreichen, für jede Übertragungsrichtung nur jeweils eine gemeinsame Anschlußklemme vorzusehen, die vorzugsweise an den Eingang des der betreffenden Übertragungsrichtung zugeordneten Sendebausteines angeschlossen ist. Die Auskopplung von Signalen an das nachträglich installierte Prozeßelement erfolgt dann nach der Aufbereitung der Signale durch den Zwischenverstärker. In entsprechender Weise lassen sich die von diesem Prozeßelement abgegebenen Signale aber auch vor dem jeweiligen Zwischenverstärker auf den Übertragungsweg aufschalten. Eine solche Anlagenkonfiguration ist besonders geeignet für den Betrieb von Prozeßelementen, die in einer gewissen Entfernung von der Koppeleinrichtung zu installieren sind.

Als Anschlußklemmen sind grundsätzlich alle Schraub-, Steck-, Lot- und Klemmvorrichtungen anzusehen, die zur Potentialführung geeignet sind.

6 Patentansprüche
1 Figur

Claims

» Ψ m

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Patentansprüche

Koppeleinrichtung für einen Lichtwellenleiter mit einem Empfangs- und einem Sendebaustein je übertragungsrichtung zur Aufnahme, Regenerierung und Weitergabe von über den Lichtwellenleiter von einem fernen Sendebaustein empfangenen lichtelektrischen Signalen an einen fernen Empfangsbaustein, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Übertragungsrichtung mindestens ei- ^ 10 ne Anschlußklemme (AE1, AS1; AE2, AS2) vorgesehen ist, die an den Ausgang des eigenen Empfangs- (E1, E2) bzw. an den Eingang des eigenen Sendebausteines (S1; S2) angeschlossen ist.
2. Koppeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Anschlußklemmen von außerhalb der Koppeleinrichtung (K) zugänglich sind.
3. Koppeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da-

durch gekennzeichnet, daß weitere Anschlußklemmen (AB/A) zum Abgreifen von Versorgungsspannungen vorgesehen sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß für jede Übertragungsrichtung mindestens zwei Anschlußklemmen (AE1, AS1, ΑΕ2, AS2) vorgesehen sind, von denen die eine (AE1; AE2) an den Ausgang des eigenen Empfangs- und die andere (AS1; AS2) an den Eingang des eigenen Sendebaustein (S1; S2) angeschlossen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die mit dem Ausgang des Empfangsbausteines (E1, E2) verbundene Anschlußklemme

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(AE1, AE2) auf den Signaleingang eines an die Koppeleinrichtung (K) anschaltbaren Prozeßelementes und die mit dem Eingang des Sendebausteines (S1, S2) verbundene Anschlußklemme (AS1, AS2) auf den Signalausgang des Prozeßelementes geführt ist.
6. Koppeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die mit dem Ausgang des Empfangsbausteines (E1, Ε2) verbundene Anschlußklemme (AE1, AE2) auf den Signalausgang eines an die Koppeleinrichtung anschaltbaren Prozeßelementes und die mit dem Eingang des Sendebausteines (S1, S2) verbundene Anschlußklemme (AS1, AS2) auf den Signaleingang des Prozeßelementes geführt ist.