Достоинства и недостатки существующих способов диагностики

Несомненно, в области рефлектометрии существуют нововведения, которые существенно улучшают рефлектограммы и позволяют достаточно точно диагностировать кабельные линии связи.

Известно об улучшении рефлектограмм медных кабелей за счёт подавления «лыжи» [18], когда зондирующий импульс заряжает кабель, смещая рефлектограмму вверх, и маскирует дефект. В этом случае, например, посылают компенсирующий импульс обратной полярности или применяют гибридную компенсирующую схему. Вид рефлектограммы с исправленной «лыжей» принципиально лучше, при этом слабо различимые дефекты кабеля теперь могут быть локализованы.

Актуальным в области рефлектометрии является и борьба с шумом [12]. Дело в том, что рефлектограмма является результатом усреднения многочисленных измерений времени. Временная шкала формируется эталонным генератором. Качество генератора обычно оценивается стабильностью частоты и джиттером — величиной фазовых дрожаний. Если шкала стабильна, то прибор фиксирует только те события, которые чётко попадают на метки временной, но зато хорошо подавляются помехи и шумы. Для увеличения разрешения некоторые производители уменьшают шаг временной шкалы при использовании генератора с большим джиттером. В этом случае шкала времени нестабильна, происходит «размазывания» формы регистрируемых импульсов. Более сложный (дорогой) путь — увеличение тактовой частоты или использование управляемых линий задержки одновременно с уменьшением длительности импульса. В этом случае форма импульсов отображается правильно. Однако, при любом способе увеличения разрешающей способности соотношение сигнал/шум ухудшается. Оперативно работать на зашумлённых линиях с большим затуханием крайне сложно, а зачастую и невозможно.

Существуют способы, позволяющие решать проблемы с помехами в линии. Например, авторы [18] предлагают в рефлектометрических измерениях использовать схему измерения затухания асимметрии. При этом, рефлектометры определяют места с неоднородностями в кабельной линии связи по неоднородности волнового сопротивления и рассчитывают коэффициент отражения. Коэффициент отражения уменьшается с ростом сопротивления утечки. Считается, что утечка будет различима, если она изменяет волновое сопротивление не менее уровня собственных структурных возвратных потерь. Можно отметить, что для кабеля категории 4 диапазон составляет лишь 130 Ом. Ситуация еще более ухудшается для старых кабелей. Опытные измерители могут по рефлектограмме определять утечки в несколько килоом, однако такие способности следует отнести скорее к области мастерства, где уже нет места количественной оценке. Обычное включение рефлектометра позволяет надежно обнаруживать только утечки близкие к короткому замыканию в диапазоне 0-130 Ом и некачественные скрутки (муфты) с сопротивлением больше 20 Ом.

Описанные выше способы, неоспоримо обладают большими достоинствами. Так, импульсный способ диагностики медных кабелей получил широкое распространение благодаря большому количеству возможностей, которые имеют устройства, основанные на нем - рефлектометры. Среди широко известных классических возможностей рефлектометров можно отметить поиск обрывов и коротких замыканий в кабеле; обнаружение скрытых дефектов кабеля; отыскание некачественных соединений; поиск включенных в линию компонентов; определение точного места повреждения кабеля; поиск недокументированных соединений и др. Для выполнения перечисленных работ может использоваться любой рефлектометр. Однако точность результатов, достоверность выводов и затраченное на диагностику время в существенной степени зависят от набора дополнительных функций, большая часть которых появилась недавно, а также от качества реализации этих функций.

Основными же недостатками являются наличие "мертвой зоны", т.е. если дефект расположен (в пересчете на время прохождения сигнала) на исследуемом кабеле ближе, чем время импульса, то его отражение будет не заметно на фоне самого импульса; малая амплитуда отражений от высокоомного повреждения, что вызывает затруднение обнаружения высокоомного повреждения и трудности выявления этих слабых отражений на фоне других неоднородностей кабельной линии и помех; низкая разрешающая способность при измерении расстояний, связанная с конечным значением длительности зондирующих импульсов. Также существенным недостатком является иногда и полная невозможность различения дефектов, т.е. отсутствие разрешающей способности по дальности, и как следствие, невозможность оценить всю обстановку на линии в целом.

Высокая для человека трудоемкость измерений усложняет работу оператора оборудования, необходимость непосредственного участия оператора при проведении анализа данных и их интерпретации часто полностью исключает возможность работы оборудования в автоматическом режиме, зависимость интерпретации результатов измерений от навыков оператора приводит к неоднозначности выводов о состоянии линии связи [19].

В данном разделе указаны только самые существенные недостатки существующих способов диагностики кабельных линий связи. Каждая кабельная линия обладает индивидуальными особенностями, совокупность которых определяет ее параметры. Сотни мелких дефектов вносят свой вклад в итоговую ее характеристику. Причем, среди них один или несколько дефектов играют главную роль и определяют работоспособность линии. Один из самых сложных моментов в диагностике неисправностей кабельных линий - поиск комбинационных дефектов среди всех имеющихся. Не менее сложен и важен поиск дефектов, которые с течением времени увеличиваются. Решить эту проблему с помощью классических способов невозможно или чрезвычайно трудно.

Таким образом, описанные выше способы, способы и нововведения позволяют достаточно уверенно находить дефекты в линии передачи и связи, однако, как было сказано выше, все равно не удается избежать ряд существенных проблем, связанных с локализацией и идентификацией дефектов.

Заключение

В ходе написания междисциплинарного курсового проекта были рассмотрены особенности выполнения обзора литературы, анализ обзора литературы. Был произведен анализ учебной литературы, использованный в научно-исследовательской работе.

Также были освоены следующие компетенции:

ОПК-5 Готовностью к обеспечению мероприятий по управлению качеством при проведении проектно-конструкторских и научно-исследовательских работ, а также в организационно-управленческой деятельности в организациях отрасли в соответствии с требованиями действующих стандартов, включая подготовку и участие в соответствующих конкурсах, готовностью и способностью внедрять системы управления качеством на основе международных стандартов;

ОПК-6 Готовностью к обеспечению мероприятий по управлению качеством при проведении проектно-конструкторских и научно-исследовательских работ, а также в организационно-управленческой деятельности в организациях отрасли в соответствии с требованиями действующих стандартов, включая подготовку и участие в соответствующих конкурсах, готовностью и способностью внедрять системы управления качеством на основе международных стандартов;

ПК-2 Готовностью осваивать принципы работы, технические характеристики и конструктивные особенности разрабатываемых и используемых сооружений, оборудования и средств инфокоммуникаций;

ПК-3 Способностью к проектированию, строительству, монтажу и эксплуатации технических средств инфокоммуникаций, направляющих сред передачи информации;

ПК-10 Готовностью представлять результаты исследования в форме отчетов, рефератов, публикаций и публичных обсуждений, интерпретировать и представлять результаты научных исследований, в том числе на иностранном языке, готовностью составлять практические рекомендации по использованию результатов научных исследований;

ПК-11 Готовностью к проведению групповых (семинарских и лабораторных) занятий в организации по специальным дисциплинам на основе современных педагогических методов и методик, способностью участвовать в разработке учебных программ и соответствующего методического обеспечения для отдельных дисциплин основной профессиональной образовательной программы высшего образования образовательной организации, готовностью осуществлять кураторство научной работы обучающихся.

Список литературы

1. Лукашенко, В.М. Системный анализ характеристик современных импульсных устройств диагностики линий передачи информации [Электронный ресурс] / В.М. Лукашенко, Т.Ю. Уткина и др. – Режим доступа: http://www.rusnauka.com/34_VPEK_2012/Informatica/1_121329.doc.htm

2. Муравьев, В.В. Применение новой методики обработки сигналов АЭ для повышения точности локализации дефектов / В.В. Муравьев, М.В. Муравьев, С.А. Бехер // Дефектоскопия. – 2002. – № 8. – С. 53 – 65.

3. Морозов, О.Г. Амплитудно – фазовое преобразование частоты в системах временной и частотной рефлектометрии волоконно – оптических информационных и измерительных сетей / О.Г. Морозов // Физика волновых процессов. – 2003. – Том 6. – №4.

4. Васин, В.В. Радиолокационные устройства (теория и принципы построения) / В.В. Васин, О.В. Власов и др.; под ред. В.В. Григорина – Рябова. – М.: Советское Радио, 1970. – 680 с.

5. Гроднев, И.И. Линии связи / И.И. Гроднев, С.М. Верник. – М.: Радио и связь, 1993. – 544 с.

6. Вопросы перспективной радиолокации / под ред. А.В. Соколова. – М.: Радиотехника, 2003. – 512 с.

7. Баскаков, С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. изд.3-е. – М.: Высшая школа, 2000. – 462 с.

8. Тарасов, А.Н. Метод отраженных импульсов [Электронный ресурс]/ А.Н. Тарасов // Импульсная рефлектометрия. Режим доступа: http://www.eurostell.com/

9. Барон, Д.А. и др. Справочник строителя кабельных сооружений связи. – М.: Связь. 1979. – 704 с.

10. Панкратов, В.Г. Линии связи. Ч.1.: Параметры передачи и техническая электродинамика/ В.Г. Панкратов, Б.Н. Морозов и др. – М.: ВЗЭИС, 1986. – 64 с.

11. Ширяев, В.В. Обработка сигналов на основе вейвлет-анализа с оптимизацией параметров генетическим алгоритмом: дисс. к. ф.-м. наук. – М., 2006. – 94 с.

12. Методы определения места повреждения силовых кабельных линий [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://pribor-yar.ru/metody_opredeleniya_mesta_povrezhde

13. Горохов, В.М. Цифровой вейвлет рефлектометр [Электронный ресурс] / В.М. Горохов, Д.В. Сергеев. Режим доступа: http://www.svpribor.ru/vestnik.php?id=070302015011

14. Мостовой метод измерения в приборах ПКМ-105 и РЕЙС-205 фирмы СТЭЛЛ [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://reis205.narod.ru/metodm.htm

15. Передвижные лаборатории контроля и диагностики медно-жильных кабелей связи [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.sebaenergo.ru/catalog/list48.html

16. Николаев, С. Инновации в рефлектометрии и мостовых измерениях // журнал Кабель-news [Электронный ресурс]/ С. Николаев. – Режим доступа: http://www.ruscable.ru/article/Innovacii_v_reflektometrii_i_mostovyx_izmereniyax/

17. Молоканов, М. В. Методические указания по определению места повреждения силовых кабелей напряжением до 10 кв. [Электронный ресурс]/ М. В. Молоканов. – Режим доступа: http://kurs.znate.ru/docs/index-150419.html?page=2

18. Горохов, В.М. Локализация разбалансировки пары рефлектометром [Электронный ресурс] / В.М. Горохов, Д.В. Сергеев, В.А. Скаковский. – Режим доступа: http://www.svpribor.ru/razbal.htm

19. Кравцов, Ю.А. xDSL: диагностика кабельных линий [Электронный ресурс] / Ю.А. Кравцов, A.Н. Сахаров. – Режим доступа: http://www.skomplekt.com/