JPH0422836A - Faulty point measuring method by pulse echo - Google Patents
Faulty point measuring method by pulse echoInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、光海底ケーブルの障害位置を陸揚げ局からの
測定により検出するだめの測定方法に関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a measuring method for detecting the location of a fault in an optical submarine cable by measurement from a landing station.
（従来技術）
光海底ケーブルに生じた破断点なとの障害位置を陸揚げ
局から測定する方法として、電気的なパルスか陸揚げ局
と障害点の間を往復するのに要する時間を測定し、その
時間から障害点までの距離を計算する電気的パルスエコ
一方式と呼ばれる方法かある。(Prior art) A method for measuring the location of a fault such as a break point that occurs in an optical submarine cable from a landing station is to measure the time required for an electrical pulse to travel back and forth between the landing station and the fault point. There is a method called the electrical pulse echo method that calculates the distance from the time to the point of failure.
（本発明か解決しようとする課題）
同軸ケーブルなどに対する従来の電気的パルスエコ一方
法においては、パルスの伝搬速度は、周波数や伝搬距離
に依存せずに一定であるとみなされている。(Problems to be Solved by the Present Invention) In a conventional electrical pulse eco method for coaxial cables and the like, the propagation speed of the pulse is assumed to be constant regardless of frequency or propagation distance.
しかし、光海底ケーブル内の電気的パルスの伝搬速度は
、該電気的パルスの周波数や伝搬距離に依存する。However, the propagation speed of electrical pulses within an optical submarine cable depends on the frequency and propagation distance of the electrical pulses.
また光海底ケーブルシステムは、第１図に示すような異
なる横断面構造を持つ複数の光海底ケーブルを接続して
構成されている。よって光海底ケーブルの電気的パルス
の伝搬特性は、光海底ケーブルの構造およびその接続の
構成によって異なる。Further, an optical submarine cable system is constructed by connecting a plurality of optical submarine cables having different cross-sectional structures as shown in FIG. Therefore, the propagation characteristics of electrical pulses in an optical submarine cable vary depending on the structure of the optical submarine cable and the configuration of its connections.
従って、従来のパルスエコーの測定のように、パルスの
伝搬速度を一定とするようなデータ処理の障害点確定処
理方法では、誤差か大きく、十分な精度を得ることかで
きなかった。Therefore, in the conventional pulse echo measurement, a data processing fault point determination method in which the pulse propagation speed is kept constant has large errors and cannot provide sufficient accuracy.
さらに光海底ケーブルシステムに障害か発生した場合に
は、障害点からの反射に異種構造の光海底ケーブルの接
続点からの反射が重なって観測されるので、障害点から
の反射の波形か歪み、正確な測定か困難になる。Furthermore, if a failure occurs in the optical submarine cable system, the reflection from the failure point will be observed to overlap with the reflection from the connection point of the optical submarine cable with a different structure, so the waveform of the reflection from the failure point will be distorted. Accurate measurements become difficult.
本発明は、異なる構造を持つ複数の光海底ケーブルを接
続して構成されている光海底ケーブルシステムの障害位
置を正確かつ迅速に確定するデータ処理を行うことのて
きるパルスエコーによる障害点測定方法を提供すること
を目的としている。The present invention provides a method for measuring fault points using pulse echoes that enables data processing to accurately and quickly determine the fault location in an optical submarine cable system that is configured by connecting a plurality of optical submarine cables with different structures. is intended to provide.
（問題点を解決するための手段）
本発明による電気的パルスエコー測定方法における障害
点確定処理方法の第１の特徴は、障害の発生前に、パル
スエコーの測定を行い、反射パルスをＡ／Ｄ変換器によ
りディジタル信号に変換し、インターフェイスを介して
記憶装置に読み込み、障害の発生後に行われるパルスエ
コーの測定において、障害の発生前と発生後のデータを
比較した上で、パルスの往復時間を計算し、障害位置を
計算する二とである。(Means for Solving the Problems) The first feature of the fault point determination processing method in the electrical pulse echo measurement method according to the present invention is to measure pulse echoes before the occurrence of a fault and convert the reflected pulses into A/ It is converted into a digital signal by a D converter, and read into a storage device via an interface. In the pulse echo measurement performed after a fault occurs, the data before and after the fault occurs are compared, and the round trip time of the pulse is calculated. and the second to calculate the fault location.
また、本発明の第２の特徴は、パルスエコーの測定前に
、伝搬距離とパルスの周波数をパラメータとするそれぞ
れの光海底ケーブルの種類に対応する複数のパルスの伝
搬速度の値と、海底ケーブルシステムを構成するケーブ
ルの種類と、各々のケーブルの長さとを参照データとし
て、記憶装置に読み込み、かつ該複数のパルスの伝搬速
度の中から暫定のパルス伝搬速度を定め、パルスエコー
の測定において、参照データの各々のケーブルの種類に
対応する暫定のパルスの伝搬速度と各々のケーブルの長
さと、計算されたパルスの往復時間を用いて、暫定的な
障害点までの距離を計算し、該記憶装置に読み込まれて
いる該参照データパルスの伝搬速度の中から、計算され
た該暫定的な距離とパルスの周波数に最もよく対応する
各々のケーブルにおける確定伝搬速度を求め、該確定伝
搬速度を用いて、障害点までの距離を計算することであ
る。In addition, the second feature of the present invention is that, before measuring the pulse echo, the values of the propagation speed of a plurality of pulses corresponding to each type of optical submarine cable, using the propagation distance and the pulse frequency as parameters, and the values of the propagation velocity of the submarine cable In pulse echo measurement, the types of cables configuring the system and the length of each cable are read into a storage device as reference data, and a provisional pulse propagation velocity is determined from among the propagation velocities of the plurality of pulses. Using the provisional pulse propagation speed corresponding to each cable type in the reference data, the length of each cable, and the calculated pulse round trip time, calculate the distance to the provisional failure point and store it. From among the propagation velocities of the reference data pulses read into the device, determine the determined propagation velocity in each cable that best corresponds to the calculated provisional distance and pulse frequency, and use the determined propagation velocity. The next step is to calculate the distance to the point of failure.
本発明の詳細な説明に当たり、まず、光海底ケーブルに
おける電気的パルスの伝搬の特徴について、説明する。In explaining the present invention in detail, first, the characteristics of propagation of electrical pulses in an optical submarine cable will be explained.
第２図（ａ）は、無外装光海底ケーブルのパルスの伝搬
速度の周波数特性の一例、第２図（ｂ）は、無外装光海
底ケーブルのパルスの伝送損失の周波数特性の一例、第
２図（ｃ）にパルスの伝搬速度と伝搬距離の関係の一例
の理論的計算結果を示す。これらの計算結果は実測値と
よく一致することが確認されている。Figure 2 (a) is an example of the frequency characteristic of the pulse propagation speed of an unarmored optical submarine cable, and Figure 2 (b) is an example of the frequency characteristic of the pulse transmission loss of an unarmored optical submarine cable. Figure (c) shows a theoretical calculation result of an example of the relationship between the pulse propagation speed and the propagation distance. It has been confirmed that these calculation results agree well with actual measurements.
このように伝搬速度か周波数と伝搬距離に依存すること
は、光海底ケーブル内の給電線と海水か電流の通路とし
て利用されていることから説明される。すなわち、第１
図（ａ）の無外装光海底ケーブルでは、３分割鉄パイプ
１０２と抗張力線１０３などか給電線として働いており
、電気的には給電線を内部導体、海水を外部導体とする
同軸ケーブルと等価である。しかし、海水の導電率か低
いため、外部導体である海水の表皮の厚さか厚く、イン
ダクタンスしか大きい。そのため、位相速度（１／Ｊ「
て表される。Ｃは給電線と海水の間のキャパシタン
ス）か同軸ケーブルの速度の１／３〜１１５程度と遅く
なる。また、表皮の厚さは周波数に依存するので、伝搬
速度も第２図（ａ）のように周波数に依存する。同じ理
由により、伝送損失も第２図（ｂ）に示すように周波数
に大きく依存する。This dependence of propagation speed on frequency and propagation distance can be explained by the fact that the feeder line and seawater in optical submarine cables are used as current paths. That is, the first
In the unarmored optical submarine cable shown in Figure (a), the three-split iron pipe 102 and the tensile strength line 103 act as the feeder line, and electrically it is equivalent to a coaxial cable with the feeder line as the inner conductor and seawater as the outer conductor. It is. However, because the conductivity of seawater is low, the skin of seawater, which is the outer conductor, is thick and has a large inductance. Therefore, the phase velocity (1/J"
It is expressed as C is the capacitance between the power supply line and the seawater), and the speed is about 1/3 to 115 of the coaxial cable speed. Furthermore, since the thickness of the epidermis depends on the frequency, the propagation speed also depends on the frequency as shown in FIG. 2(a). For the same reason, transmission loss also largely depends on frequency, as shown in FIG. 2(b).
パルスエコーには第３図（ａ）に示すようなパルスを使
用するか、このようなパルスのパワースペクトルは第３
図（ｂ）に示すような周波数の広がりを持っている。と
ころか、第２図（ｂ）に示したように、伝送損失は周波
数が高いほど大きいので、光海底ケーブル中を伝搬する
のにしたかって高周波数成分か減少し、低周波成分か残
る。第２図（ａ）に示したように、伝搬速度は低周波数
側の方が遅いので、伝搬するのにしたかって、第２図（
Ｃ）に示すように伝搬速度は遅くなる。For pulse echoes, pulses such as those shown in Figure 3(a) are used, or the power spectrum of such pulses is
It has a frequency spread as shown in Figure (b). However, as shown in FIG. 2(b), the higher the frequency, the greater the transmission loss, so as the signal propagates through the optical submarine cable, the high frequency components decrease while the low frequency components remain. As shown in Fig. 2(a), the propagation speed is slower on the low frequency side, so if we want to propagate, as shown in Fig. 2(a),
As shown in C), the propagation speed becomes slower.
第１図（ｂ）の強化ジャケット光海底ケーブルは金属テ
ープ１０５を持つため、従来の同軸ケーブルと類似の構
造を持っているか、金属テープ１０５の抵抗か高いため
、電流の一部は海水中を流れ、電気的には無外装ケーブ
ルに近い性質を持っている。ただし、伝搬速度は無外装
光海底ケーブルのおよそ１．５倍以上速い。第１図（ｃ
）の外装光海底ケーブルの場合にも、外装鉄線１０７か
あるため、強化ジャケット光海底ケーブルと似たような
性質を持っている。Since the reinforced jacket optical submarine cable shown in FIG. 1(b) has a metal tape 105, it may have a similar structure to a conventional coaxial cable, or because the resistance of the metal tape 105 is high, part of the current passes through the seawater. In terms of current and electrical properties, it has properties similar to unarmored cables. However, the propagation speed is approximately 1.5 times faster than that of an unarmored optical submarine cable. Figure 1 (c
) armored optical submarine cable also has armored iron wire 107, so it has properties similar to the reinforced jacket optical submarine cable.
（本発明の実施例）
第４図は本発明に使用する装置の構成例を示すものであ
る。以下同図について説明する。(Embodiment of the present invention) FIG. 4 shows an example of the configuration of an apparatus used in the present invention. The figure will be explained below.
光海底ケーブルシステムは２種類の光海底ケーブル４０
１ａと４０１ｂから構成されている。給電線４０３が光
海底ケーブル４０１ａと４０１ｂの中に入っている。海
底ケーブル４０１−ｂに障害か発生し、障害点４０２て
給電線４０３か海水に地絡していると仮定する。給電線
４０３はインピーダンスブリッジ４０４を介してパルス
発振器である発振器４０５と差動入力型前置増幅器であ
る増幅器４０６に接続されている。The optical submarine cable system consists of two types of optical submarine cables40.
It is composed of 1a and 401b. A power supply line 403 is inserted into optical submarine cables 401a and 401b. It is assumed that a fault has occurred in the submarine cable 401-b, and that the power supply line 403 at the fault point 402 is grounded to seawater. The feed line 403 is connected via an impedance bridge 404 to an oscillator 405 that is a pulse oscillator and an amplifier 406 that is a differential input preamplifier.
ブリッジ４０４は発振器４０５から増幅器４０６に直接
入力する信号を抑圧するために設けられている。Bridge 404 is provided to suppress the signal directly input from oscillator 405 to amplifier 406.
発振器４０５は第３図（ａ）に示したパルスを間欠的に
出力する。また、出力パルスと同期したトリガ信号をＡ
／／ Ｄ変換器４０７と４０８に出力する。この出力
パルスの周波数ｆは可変である。The oscillator 405 intermittently outputs the pulses shown in FIG. 3(a). In addition, the trigger signal synchronized with the output pulse is
// Output to D converters 407 and 408. The frequency f of this output pulse is variable.
これは、障害点か遠い場合には伝送損失か小さい低周波
数のパルスを使用する必要があるのに対し、障害点か近
い場合には、高い分解能か得られる高周波数のパルスを
使用することができるので、パルスの周波数を可変とす
る必要かあるためである。This means that if the fault point is far away, it is necessary to use a low frequency pulse with little transmission loss, whereas if the fault point is close, it is possible to use a high frequency pulse that provides high resolution. This is because it is necessary to make the pulse frequency variable.
Ａ／Ｄ変換器４０７，４０８内には、図示していないか
、制御回路、サンプルホールド回路、Ａ／Ｄ変換回路、
クロック、メモリなどが含まれる。The A/D converters 407 and 408 include a control circuit, a sample hold circuit, an A/D conversion circuit,
Includes clocks, memory, etc.
Ａ／Ｄ変換器４０７，４０８は発振器４０５からのトリ
ガ信号によって一定の周期でのサンプリングとＡ／Ｄ変
換を開始し、結果をＡ／Ｄ変換器４０７．４０８内部の
メモリに蓄積する。サンプリング周期は随時外部から変
更できるように構成されている。信号のＳ／Ｎを高める
ために、Ａ／Ｄ変換器４０７，４０８に平均化の機能を
付加することも可能である。The A/D converters 407 and 408 start sampling and A/D conversion at a constant cycle in response to a trigger signal from the oscillator 405, and store the results in a memory inside the A/D converters 407 and 408. The sampling period is configured so that it can be changed externally at any time. It is also possible to add an averaging function to the A/D converters 407 and 408 in order to increase the S/N of the signal.
Ａ／Ｄ変換器４０７は、増幅器４０６の出力をディジタ
ル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器４０８は、発振器４０
５の出力をディジタル信号に変換する。A/D converter 407 converts the output of amplifier 406 into a digital signal. The A/D converter 408 is the oscillator 40
5 is converted into a digital signal.
演算制御装置４０９は、演算制御回路４０９ａ、内部記
憶装置４０９ｂ、キーボードとデイスプレィからなる入
出力装置４０９ｃ、Ａ／Ｄ変換器４０７と４０８とのイ
ンターフェイス４０９ｅと４０９ｆ、外部記憶装置４０
９ｇを有している。測定データと発振器４０５の出力波
形はインターフェイス４０９ｅと４０９ｆを介して内部
記憶装置４０９ｂに取り込む。The arithmetic control unit 409 includes an arithmetic control circuit 409a, an internal storage device 409b, an input/output device 409c consisting of a keyboard and a display, interfaces 409e and 409f between A/D converters 407 and 408, and an external storage device 40.
It has 9g. Measurement data and the output waveform of the oscillator 405 are taken into the internal storage device 409b via interfaces 409e and 409f.
第５図は、演算制御装置４０９により制御される電気的
パルスエコー測定装置の障害点確定処理動作の一例を示
すフローチャートであり、第４図を参照しつつパルスエ
コー測定装置の測定動作をステップ毎に説明する。FIG. 5 is a flowchart showing an example of the failure point determination processing operation of the electrical pulse echo measurement device controlled by the arithmetic and control unit 409. Referring to FIG. 4, the measurement operation of the pulse echo measurement device is performed step by step. Explain.
１）障害発生前にあらかじめパルスエコーの測定を行い
、測定データを外部記憶装置４０９ｇに保持する。1) Measure the pulse echo in advance before a failure occurs, and store the measured data in the external storage device 409g.
２）パルスエコーの測定前に、伝搬距離とパルスの周波
数をパラメータとするパルスの伝搬速度の値と、光海底
ケーブルシステムを構成する光海底ケーブルの種類と、
各々の光海底ケーブルの長さを、参照データとして外部
記憶装置から内部記憶装置に読み込み、かつ該複数のパ
ルスの伝搬速度の中から暫定のパルス伝搬速度を定める
。2) Before measuring the pulse echo, determine the value of the pulse propagation speed using the propagation distance and pulse frequency as parameters, the type of optical submarine cable that constitutes the optical submarine cable system,
The length of each optical submarine cable is read as reference data from an external storage device into an internal storage device, and a provisional pulse propagation speed is determined from among the plurality of pulse propagation speeds.
本実施例では、パルスの伝搬速度は、光海底ケーブル４
０１ａと４０１ｂについて２種類存在する。従って、伝
搬速度のデータは、２つの２次元の配列Ｖ、と■、て定
義される。配列Ｖ、は光海底ケーブル４０１ａに、配列
Ｖ、は光海底ケーブル４０１ｂに対応する。In this embodiment, the propagation speed of the pulse is
There are two types of 01a and 401b. Therefore, the propagation velocity data is defined by two two-dimensional arrays V and . The array V corresponds to the optical submarine cable 401a, and the array V corresponds to the optical submarine cable 401b.
配列要素Ｖａ（Ｌ ＋ Ｉｔ ）（ｉｒ ＋ ｊｔ
は正の整数）は、周波数ｆ ＩＩ、伝搬距離Ｌ Ｉ Ｌ
に対応するパルスの伝搬速度である。Array element Va(L + It)(ir + jt
is a positive integer) is the frequency f II and the propagation distance L I L
is the propagation velocity of the pulse corresponding to .
ｆ ｉｆとＬ ＩＬは、次式で定義することができる。f if and L IL can be defined by the following equations.
ｆ＋ｔ＝ｒｌ Ｌ Ｘ ｆ。f+t=rl L X f.
、・ｒ Ｌｉ Ｌ Ｘ Ｌ。,・r Li L X L.
ｌｓ Ｌｓ ｆｏ、 Ｌ、は正の定数である。ls Ls fo, L is a positive constant.
配列要素Ｖｂ （Ｉ Ｈ ｉｈ） も同様に定義される。Array element Vb (IH ih) is defined similarly.
第１表
〔無外装光ケーブルの速度配列の一例
単位１０”（ｍ／ｓ）
〕
第１表は、無外装光海底ケーブルの速度の配列の１例で
ある。定義の範囲は、
ｌ、＝１〜４
１、＝１〜４
ｒ、＝１０
ｒＬ＝ＩＯ
ｆ ｏ＝ ｌ Ｑ （）ｌｚ）
Ｌ ｏ＝ ｌ Ｏ（ｍ）
である。例えば、周波数ｆ＝ｌｏｋＨｚ、距離Ｌ＝１０
０ｋｍでの無外装光海底ケーブルのパルスの伝搬速度Ｖ
は、 １「＝３、 ｉ、＝４であるから、ｖ＝Ｖ（３，
４）
＝６，８Ｘ１０７（ｍ／ｓ）
である。Table 1 [An example of the speed array of an unarmored optical submarine cable, unit: 10” (m/s)] Table 1 is an example of the speed array of an unarmored optical submarine cable. The range of definition is l, = 1 ~4 1, = 1 ~ 4 r, = 10 rL = IO f o = l Q () lz) Lo = l O (m). For example, frequency f = lokHz, distance L = 10
Pulse propagation speed V of an unarmored optical submarine cable at 0 km
Since 1"=3, i,=4, v=V(3,
4) =6,8×107 (m/s).
３）発振器４０５からパルス列を発生させ、インピーダ
ンスブリッジ４０４を介して光海底ケーブル４０１ａに
出力する。3) Generate a pulse train from the oscillator 405 and output it to the optical submarine cable 401a via the impedance bridge 404.
４）障害点４０２からの反射パルスは、インピーダンス
ブリッジ４０４に入力し、増幅器４０６で増幅したのち
、Ａ／Ｄ変換器４０７でディジタル信号に変換する。4) The reflected pulse from the failure point 402 is input to the impedance bridge 404, amplified by the amplifier 406, and then converted to a digital signal by the A/D converter 407.
５）Ａ／Ｄ変換器４０７によりデインタル信号に変換し
た測定データは、インターフェイス４０９ｅを介して内
部記憶装置４０９ｂに読み込む。5) The measurement data converted into digital signals by the A/D converter 407 is read into the internal storage device 409b via the interface 409e.
６）演算制御回路４０９により、ｌ）項で測定した障害
発生前の測定データと、５）項で読み込んだ測定データ
の差を計算する。6) The arithmetic control circuit 409 calculates the difference between the measured data measured in section 1) before the occurrence of the fault and the measured data read in section 5).
７）演算制御回路４０９ａは、６）項て処理された測定
データを用いて、障害点４０２から反射して戻ってきた
パルスの往復時間を求める。その往復時間は、測定デー
タと発振器の出力波形の相関関数を計算し、その値か極
大になる時間差から求める。7) The arithmetic control circuit 409a uses the measurement data processed in 6) to determine the round trip time of the pulse reflected from the failure point 402 and returned. The round trip time is determined by calculating the correlation function between the measurement data and the output waveform of the oscillator, and determining the time difference at which the value reaches its maximum.
８）記憶装置４０９ｂに読み込まれた参照データの中の
光海底ケーブル４０１ａと４０１ｂに対して定めた暫定
的な速度ＶｌｈとＶ２ｈと各々のケーブルの長さと、ス
テップ７）において計算された該パルスの往復時間を用
いて、演算制御回路４０９は障害点までの暫定的な距離
Ｌｈを計算する。8) The provisional speeds Vlh and V2h determined for the optical submarine cables 401a and 401b in the reference data read into the storage device 409b, the length of each cable, and the pulse calculated in step 7). Using the round trip time, the arithmetic control circuit 409 calculates a provisional distance Lh to the failure point.
パルスの往復時間をｔ、光海底ケーブル４０１ａの長さ
をり、 ４０１ｂの長さをＬ２とすると、Ｌｈは次
式で表わされる。When the round trip time of the pulse is t, the length of the optical submarine cable 401a is subtracted, and the length of the optical submarine cable 401b is L2, Lh is expressed by the following equation.
ｔ≦２×Ｌ＋／Ｖ＋ｈ の場合
Ｌｈ ＝ ｔ Ｘｖ１ｈ／ ２ （３
）ｔ ＞ ２ Ｘ Ｌ １／ ｖ ｌｈ の場合Ｌｈ
＝Ｌ＋十（ｔ−２ｘＬ＋／ｖ＋ｈ）ｘｖ２ｈ／２ （
４）９）演算制御回路４０９は、記憶装置４０９ｂに読
み込んだ参照データのパルスの伝搬速度のデータの中か
ら、パルスの周波数ｆと暫定的な距離り。When t≦2×L+/V+h, Lh=tXv1h/2 (3
)t > 2 X L 1/ v lh then Lh
=L+ten(t-2xL+/v+h)xv2h/2 (
4) 9) The arithmetic control circuit 409 calculates the pulse frequency f and provisional distance from the pulse propagation velocity data of the reference data read into the storage device 409b.
に最もよく対応する伝搬速度ｖ１とｖ２を選択する。Select the propagation velocities v1 and v2 that best correspond to .
選択の方法は、例えば、ｆに最も近い
ｆ 、ｒ： ｒ ＋”Ｘ ｆ ｏとＬｈに最も近いＬ
Ｉｒ＝ ｒ Ｌ′ＬＸ Ｌ ｏに対応するＶ、 （ｉ（
、ｉｔ ）と■ｂ （１ｔ ＋ Ｉ Ｌ）をＶ、と■
２にする。また、補間法を利用して、さらにｖｌとｖ２
の推定精度を高めることも可能である。The selection method is, for example, f closest to f, r: r + "X f o and L closest to Lh.
Ir= r L'LX Lo V corresponding to o, (i(
, it) and ■b (1t + I L) are V, and ■
Make it 2. Furthermore, by using the interpolation method, we can further calculate vl and v2.
It is also possible to improve the estimation accuracy.
１０）演算副灯回路４０９は、伝搬速度Ｖ、と〜・。10) The calculation sub-lamp circuit 409 has a propagation velocity V, and...
を用いて、次式により障害点までの距離りを計算する。Using the following formula, calculate the distance to the failure point.
ｔ≦２×Ｌ１／Ｖ１ の場合
Ｌ ＝ ｔ ｘ ｖ ＋ ／ ２
（５）ｔ＞２ｘＬ＋／ｖ＋ の場合
Ｌ”Ｌ＋十（ｔ ２ＸＬｌ／Ｖｌ）ＸＶ２／’２
（６）１１）計算結果を入出力装置４０９ｃのディスプ
しイに表示する。If t≦2×L1/V1, L = t x v + / 2
(5) If t>2xL+/v+, L"L+10(t 2XLl/Vl)XV2/'2
(6) 11) Display the calculation results on the display of the input/output device 409c.
本実施例では、光海底ケーブルシステムは２種類の光海
底ケーブル４０１ａと４０１ｂで構成されているか、２
種類以上の光海底ケーブルで構成されている光海底ケー
ブルシステムにも本発明を適用することかできる。In this embodiment, the optical submarine cable system is composed of two types of optical submarine cables 401a and 401b.
The present invention can also be applied to an optical submarine cable system composed of more than one type of optical submarine cable.
第６図（ａ）はパルスエコーの測定結果の一例、第６図
（ｂ）は第６図（ａ）で測定したケーブルを途中で切断
した時のパルスエコーの測定例、第６図（ｃ）は第６図
（ａ）と第６図（ｂ）の差を求めた図、第６図（ｄ）は
測定に使用した光海底ケーブルの構成を示す図面である
。第６図（ｄ）に示すように、ここに示す光海底ケーブ
ルシステムは、外装光海底ケーブル６１１．無外装光海
底ケーブル６１２．中継器６１３．陸揚げ局６１４から
構成される。Figure 6(a) is an example of pulse echo measurement results, Figure 6(b) is an example of pulse echo measurement when the cable measured in Figure 6(a) is cut midway, and Figure 6(c) is an example of pulse echo measurement results. ) is a diagram showing the difference between FIG. 6(a) and FIG. 6(b), and FIG. 6(d) is a diagram showing the configuration of the optical submarine cable used in the measurement. As shown in FIG. 6(d), the optical submarine cable system shown here includes an armored optical submarine cable 611. Unarmored optical submarine cable 612. Repeater 613. It consists of a landing station 614.
第６図（ａ）の測定例では、パルス発振器から直接入射
した波形である６０１のほか、外装／無外装光海底ケー
ブルの接続点６１５からの反射６０２、中継器６１３か
らの反射６０３か見える。In the measurement example of FIG. 6(a), in addition to the waveform 601 directly incident from the pulse oscillator, reflection 602 from the connection point 615 of the armored/unarmored optical submarine cable and reflection 603 from the repeater 613 can be seen.
第６図（ｂ）は切断点６１６で光海底ケーブルを切断し
た後のパルスエコーの測定例で、切断点６１６からの反
射６０４が現れている。FIG. 6(b) is an example of measurement of pulse echoes after cutting the optical submarine cable at the cutting point 616, in which a reflection 604 from the cutting point 616 appears.
第６図（ｃ）は、第６図（ａ）と第６図（ｂ）の差を求
めたもので、外装／無外装光海底ケーブル接続点６１５
からの反射６０２かほとんと消滅していることが分かる
。すなわち、切断点６１６と陸揚げ局６１４の間からの
反射はすへて抑圧されるので、第６図（Ｃ）において、
直接波６０１の後に現れるピークである６０４が切断点
６１６からの反射波であることがわかる。Fig. 6(c) shows the difference between Fig. 6(a) and Fig. 6(b).
It can be seen that the reflection 602 has almost disappeared. That is, since the reflection from between the cutting point 616 and the landing station 614 is completely suppressed, in FIG. 6(C),
It can be seen that a peak 604 appearing after the direct wave 601 is a reflected wave from the cutting point 616.
二のように、障害前のノくルスエコーの測定結果と障害
発生後の測定結果の差を求めること（こより、障害点か
らの反射を容易（こ識別すること力へできるようになる
。As shown in step 2, by calculating the difference between the measurement results of the Noculus echo before the fault and the measurement results after the fault occurs, it becomes possible to easily identify the reflection from the fault point.
（発明の効果）
本発明は、異なる構造を持つ複数の光海底ケーブルを接
続して構成されている光海底ケープ／Ｌシステムの障害
位置を測定する電気的ノ＜ノシスエコー装置おいて、障
害位置を正確かつ迅速（こ確定するデータ処理方法を提
供することか可能である。(Effects of the Invention) The present invention provides an electrical knowledge echo device for measuring the fault position of an optical submarine cape/L system configured by connecting a plurality of optical submarine cables with different structures. It is possible to provide a data processing method that is accurate and rapid.
なお、請求項１の発明は、障害点からの反射（こ異種構
造の光海底ケーブルの接続点からの反射力１重なって観
測された時に効果がある。The invention of claim 1 is effective when the reflection from the failure point (reflection from the connection point of optical submarine cables with different structures) is observed in a superimposed manner.
請求項２の発明は、異なった光海底ケーブルの電気的パ
ルスの伝搬特性を有する光海底ケープｎ・システムに効
果かある。The invention of claim 2 is effective for optical submarine cape-n systems having different electric pulse propagation characteristics of optical submarine cables.
請求項３の発明は、請求項１と２を合わせｔコ効果かあ
る。The invention of claim 3 has a t effect by combining claims 1 and 2.
第１図は光海底ケーブルの断面図、第２図（ａ）（ｂ）
（ｃ）は無外装光海底ケーブルの電気的特性図、第３図
（ａＸｂ）はパルスエコーの測定に使用するパルス波形
図とそのパワースペクトルの一例を示す特性図、第４図
は電気的パルスエコー測定装置の一例を示すブロック図
、第５図は本発明を示す動作フローチャート、第６図（
ａ）（ｂＸｃ）（ｄ）は本発明方法による測定例を説明
するための特性図及びブロック図である。
１０１・・・光フアイバユニット、 １０２・・３分
割鉄パイプ、 １０３・・・抗張力線、 １０４１
０６・・・ポリエチレン層、 １０５・・・金属テー
プ、 １０７・・・外装鉄線、 ４０１ａ、４０１
ｂ・・・光海底ケーブル、 ４０２・・・障害点、１
１０３・・給電線、 ４０４・・インピーダンスプツ
シ、 ４０５・・・発振器、 ４０６・・・差動型
前置増幅器、 ４０７，４０８・・・Ａ／Ｄ変換器、
４０９・・演算制御装置、 ４０９ａ・・・演算制置回
路、 ４０９ｂ・・・内部記憶回路、 ４０９Ｃ・
・・入出力装置、 ４０９ｅ、４０９ｆ・・・インタ
ーフェイス、 ４０９ｇ・・・外部記憶装置、６１１
・・・外装ケーブル、 ６１２・・・無外装ケーブル
、 ６１３・・・中継器、 ６１４・・・陸揚げ局
、６１５・・・外装／無外装接続点、 ６１６・・・
切断点。Figure 1 is a cross-sectional view of the optical submarine cable, Figure 2 (a) and (b)
(c) is an electrical characteristic diagram of an unarmored optical submarine cable, Figure 3 (aXb) is a characteristic diagram showing an example of the pulse waveform diagram and its power spectrum used for measuring pulse echoes, and Figure 4 is an electric pulse A block diagram showing an example of an echo measurement device, FIG. 5 is an operation flowchart showing the present invention, and FIG.
a)(bXc)(d) are characteristic diagrams and block diagrams for explaining measurement examples by the method of the present invention. 101... Optical fiber unit, 102... 3-split iron pipe, 103... Tensile strength wire, 1041
06... Polyethylene layer, 105... Metal tape, 107... Exterior iron wire, 401a, 401
b...Optical submarine cable, 402...Failure point, 1
103... Power supply line, 404... Impedance pusher, 405... Oscillator, 406... Differential type preamplifier, 407, 408... A/D converter,
409... Arithmetic control device, 409a... Arithmetic control circuit, 409b... Internal storage circuit, 409C.
...I/O device, 409e, 409f...Interface, 409g...External storage device, 611
... Armored cable, 612 ... Unarmored cable, 613 ... Repeater, 614 ... Landing station, 615 ... Armored/unarmored connection point, 616 ...
Cutting point.
Claims (3)
ルスエコーの測定を行い、反射パルスをＡ／Ｄ変換器に
よりディジタル信号に変換し、インターフェイスを介し
て該記憶装置に読み込み、障害の発生後に、パルスエコ
ーの測定を行い、反射パルスを前記Ａ／Ｄ変換器により
ディジタル信号に変換し、前記インターフェイスを介し
て該記憶装置に読み込み、 演算制御回路は、該障害の発生前と発生後のデータを比
較した上で、パルスの往復時間を計算し、障害位置を計
算することを特徴とするパルスエコーによる障害点測定
方法。(1) Before a fault occurs, measure the pulse echo on the optical submarine cable to be measured, convert the reflected pulse into a digital signal using an A/D converter, load it into the storage device via the interface, and use it to detect the fault. After the occurrence, the pulse echo is measured, the reflected pulse is converted into a digital signal by the A/D converter, and the signal is read into the storage device via the interface, and the arithmetic control circuit measures the pulse echo before and after the occurrence of the fault. A fault point measuring method using pulse echo, which is characterized by comparing the data, calculating the round trip time of the pulse, and calculating the fault location.
れぞれの光海底ケーブルの種類に対応する複数のパルス
の伝搬速度の値と、各々のケーブルの長さとを参照デー
タとして、記憶装置に読み込み、かつ暫定のパルス伝搬
速度を定め、 パルスエコーの測定を行い、反射パルスをＡ／Ｄ変換器
によりディジタル信号に変換し、該変換された測定デー
タとパルスの周波数を該記憶装置に読み込み、 演算制御回路により、該変換された測定データを用いて
、パルスの往復時間を計算し、該記憶装置に読み込まれ
ている該参照データの各々のケーブルの種類に対応する
暫定のパルスの伝搬速度と各々のケーブルの長さと、計
算された該パルスの往復時間を用いて、該演算制御回路
により暫定的な障害点までの距離を計算し、 該記憶装置に読み込まれている該参照データパルスの伝
搬速度の中から、計算された該暫定的な距離と該パルス
の周波数に最もよく対応する各々のケーブルにおける確
定伝搬速度を求め、該確定伝搬速度を用いて、該演算制
御回路により障害点までの距離を計算することを特徴と
するパルスエコー障害点測定方法。(2) Load the propagation speed values of multiple pulses corresponding to each type of optical submarine cable and the length of each cable into a storage device as reference data, with propagation distance and pulse frequency as parameters, and Determine a provisional pulse propagation speed, measure the pulse echo, convert the reflected pulse into a digital signal using an A/D converter, load the converted measurement data and pulse frequency into the storage device, and load it into the arithmetic control circuit. By using the converted measurement data, calculate the round trip time of the pulse, and calculate the provisional pulse propagation speed corresponding to each cable type of the reference data read into the storage device and each cable. Using the length of the pulse and the calculated round trip time of the pulse, the arithmetic and control circuit calculates the distance to the provisional failure point, and calculates the distance to the provisional failure point within the propagation speed of the reference data pulse read into the storage device. From there, determine the determined propagation velocity in each cable that best corresponds to the calculated provisional distance and the frequency of the pulse, and use the determined propagation velocity to calculate the distance to the fault point by the arithmetic control circuit. A method for measuring a pulse echo failure point.
ルスエコーの測定を行い、反射パルスをＡ／Ｄ変換器に
よりディジタル信号に変換し、インターフェイスを介し
て該演算制御装置の記憶装置に読み込み、 伝搬距離とパルスの周波数をパラメータとするそれぞれ
の光海底ケーブルの種類に対応する複数のパルスの伝搬
速度の値と、海底ケーブルシステムを構成するケーブル
の種類と、各々のケーブルの長さとを参照データとして
、該記憶装置に読み込み、かつ該複数のパルスの伝搬速
度の中から暫定のパルス伝搬速度を定め、 パルスエコーの測定を行い、反射パルスを該Ａ／Ｄ変換
器によりディジタル信号に変換し、該変換された測定デ
ータとパルスの周波数を該記憶装置に読み込み、 該演算制御回路により、該障害の発生前と発生後のデー
タを比較しその差を計算し、該変換された測定データを
用いて、パルスの往復時間を計算し、 該記憶装置に読み込まれている該参照データの各々のケ
ーブルの種類に対応する暫定のパルスの伝搬速度と各々
のケーブルの長さと、計算された該パルスの往復時間を
用いて、該演算制御回路により暫定的な障害点までの距
離を計算し、 該記憶装置に読み込まれている該参照データパルスの伝
搬速度の中から、計算された該暫定的な距離と該パルス
の周波数に最もよく対応する各々のケーブルにおける確
定伝搬速度を求め、該確定伝搬速度を用いて、該演算制
御回路により障害点までの距離を計算することを特徴と
するパルスエコー障害点測定方法。(3) Before a fault occurs, measure the pulse echo on the optical submarine cable under test, convert the reflected pulse into a digital signal using an A/D converter, and store it in the storage device of the arithmetic and control unit via the interface. Read the propagation speed values of multiple pulses corresponding to each type of optical submarine cable using the propagation distance and pulse frequency as parameters, the types of cables that make up the submarine cable system, and the length of each cable. Load it into the storage device as reference data, determine a provisional pulse propagation velocity from among the propagation velocities of the plurality of pulses, measure the pulse echo, and convert the reflected pulse into a digital signal by the A/D converter. Then, the converted measurement data and the pulse frequency are read into the storage device, the arithmetic and control circuit compares the data before and after the occurrence of the fault, calculates the difference, and stores the converted measurement data. Calculate the round trip time of the pulse using Using the round trip time of the pulse, the arithmetic and control circuit calculates the distance to the provisional failure point, and the calculated provisional distance is calculated from the propagation speed of the reference data pulse read into the storage device. A pulse echo characterized in that the determined propagation velocity in each cable that best corresponds to the distance and the frequency of the pulse is determined, and the determined propagation velocity is used to calculate the distance to the fault point by the arithmetic control circuit. Failure point measurement method.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2126847A JP2717592B2 (en) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Faulty point measurement method of optical submarine cable by electrical pulse echo |
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|---|---|
| JPH0422836A true JPH0422836A (en) | 1992-01-27 |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54161368A (en) * | 1978-06-09 | 1979-12-20 | Dainichi Nippon Cables Ltd | Method of measuring deterioration of insualtion at cable line |
| JPS5960338A (en) * | 1982-09-30 | 1984-04-06 | Tohoku Electric Power Co Inc | Optical fiber locator |
| JPS6130741A (en) * | 1984-07-24 | 1986-02-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method and apparatus for detecting rearwardly scattered light abnormal pattern of optical fiber |
| JPH021527A (en) * | 1987-10-19 | 1990-01-05 | Anritsu Corp | Optical pulse tester |
-
1990
- 1990-05-18 JP JP2126847A patent/JP2717592B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |