专利名称：一种检测用户电话外线断线的方法、系统与装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及4企测领域，尤其涉及在电话网中^f企测用户电话外线断线的方 法、系统与装置。
背景技术：
在现有电话网的维护中，由于用户线路数量庞大，而且有些功能检测缺乏 有效的自动化检测故障的手段，维护是十分困难的。而目前线路检测手段主要
依靠检测用户电话线路外线(电话线路A、 B线间，A、 B线与地间，以下简 称外线)的交流电压、直流电压、绝缘电阻及外线电容等总共12项参数(简 称外线12项参数)来定性的确认外线故障类型。
现有技术的检测方法在外线出现复杂情况时，通常显得可信性较差，且由 于需要对所有参数综合起来进行分析，没有合理的优先级，因而维护效率及准 确性也很低下。而目前用户电话线路故障主要以断线为主，用户电话线路断线 后将使整个电话业务无法正常进行，目前检测断线主务农靠交流稳态测试方法 测出外线(A/B线间)电容来判断用户是否断线。即使用交流电源激励负载， 测量时域电压值和电流值，计算时域电压和电流的各自傅里叶变换的比值，得 到线路阻抗，用公式表示为
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而由于阻抗又可以表示为
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因此，在电阻已测得且激励源频率/已知的情况下，根据式(2)即可计算 得出外线电容值。根据经验值，正常挂话机情况，A/B线间电容较大(近luF 左右)，而断线时A/B线间电容较小，据此判断电话外线是否断线。由外线电容经验参数(52nF/km左右)进一步判断出断线的大概位置。现有技术中的这 种交流稳态测试方法由于线路个体性差异(线径不同，用户话机不同等)，误 差比较大。且由于目前测试外线电容主要依靠测试设备的激励源去激励外线来 进行测试，当外线存在电压(一般以大于30V为标准)时，测试结果会产生错 误，影响维护人员对故障进行全面的正确判断。因此，这种检测方式，效率、 准确性均《艮低，非常耗费人力，导致运营商的成本增加。
发明内容
本发明提供一种能自动、准确地检测用户电话外线断线的方法、系统与装置。
本发明提供的检测用户电话外线断线的方法，包括
在网络侧使用直流电源分别正向和反向激励电话外线，在所述电话外线上 与用户话机并联一正向激励时单向导通的辅助检测装置，通过检测正向激励后 外线环路电流和反向激励后外线环路电流，确定是否检测到所述辅助检测装
置；
当检测到所述辅助检测装置时，确定用户电话外线没有断线；否则，确定 用户电话外线断线。
根据本发明提供的上述方法，还包括检测电话外线电压值，并与设定阈 值比较，当电话外线电压值大于设定阈值时，确定用户电话外线电压异常。
根据本发明提供的上迷方法，还包括使用所述直流电源激励电话外线， 获取电话外线电压值并计算电话外线电阻值；当电话外线电阻值小于外线正常 情况下对应的电阻值范围时，确定用户电话外线绝缘不良。
所述通过检测正向激励后外线环路电流和反向激励后外线环路电流，确定 外线环路上是否检测到所述辅助检测装置，包括
在位于网络侧的电话外线环路上串接采样电阻，获取正向激励后所述釆样 电阻的对应电压值Vi,以及获取反向激励后所述釆样电阻的对应电压值V2;若所述电压值Vi与所述采样电阻在所述电话外线环路上的理论电压值V的差 值小于设定的阈值，且所迷电压值V2接近于0，则确定外线环路上检测到所述
辅助检测装置；否则，确定所述外线环路上没有检测到所述辅助检测装置。 当确定用户电话外线断线时，还包括
在网络侧使用交流电源激励电话外线，采用交流稳态测试方法获得电话外 线电容，确定出电话外线断线位置。
本发明提供的检测用户电话外线断线的系统，包括
辅助检测装置，与用户话机并联接于电话外线上，且正向激励时单向导通；
测试装置，设置于网络侧，使用直流电源分别正向和反向激励电话外线， 检测正向激励后外线环路电流和反向激励后外线环路电流，确定是否检测到所 述辅助检测装置；当检测到所述辅助检测装置时，确定用户电话外线没有断线； 否则，确定用户电话外线断线。
所述辅助检测装置包括串连的二极管和电阻。
所述测试装置还用于检测电话外线电压值、检测电话外线电阻值以及确定 出电话外线断线位置。
本发明提供的检测用户电话外线断线的测试装置，包括 电源模块，用于纟是供激励电话外线的直流电源；
交叉变换器，用于交叉两根电话外线，实现将所述电源模块输出的直流电 源分别正向和反向激励电话外线；
检测模块，用于检测正向激励后外线环路电流和反向激励后外线环路电
流;
中央处理器，用于控制所述电源模块向电话外线输出激励电源和控制所述
交叉变换器交叉两根电话外线；以及
获取所述检测模块的检测结果值，确定是否检测到辅助检测装置，所述辅 助检测装置与用户话机并联接于电话外线上，且正向激励时单向导通；当检测 到所述辅助检测装置时，确定用户电话外线没有断线；否则，确定用户电话外线断线。
所述检测模块包括模数转换器和串接在外线环路上的采样电阻；所述模数 转换器对电话外线电压进行采样，以及对采样电阻的对应电压进行釆样，并输 出采样结果值给所述中央处理器；
当所述中央处理器控制所述电源模块中的直流电源激励电话外线，接收正 向激励后所述模数转换器输出的所述采样电阻的电压值V,,以及反向激励后所 述模数转换器输出的所迷采样电阻的电压值v2;若所述电压值Vi与所述采样 电阻在所述电话外线环路上的理论电压值V的差值小于设定的阈值，且所述电 压值V2接近于0，则确定外线环路上检测到所述辅助4佥测装置；否则，确定所 述外线环路上没有纟企测到所述辅助;险测装置。
所述电源模块还包括交流电源。
所述中央处理器还用于控制所述电源模块不输出激励电源，并接收所述模 数转换器输出的电话外线电压值，并与设定阈值比较，当电话外线电压值大于 设定阈值时，确定用户电话外线电压异常；或者
所述中央处理器还用于控制所述电源模块中的所迷直流电源激励电话外 线，接收所述模数转换器输出的电话外线电压值，根据所述电话外线电压值及 外线电流值计算出电话外线电阻值；当电话外线电阻值小于正常情况下对应的 电阻范围值时，确定用户电话外线绝缘不良；或者
所述中央处理器还用于控制所述电源模块中的所述交流电源激励电话外 线，接收所述模数转换器输出的所述采样电阻的电压值，采用交流稳态测试方 法对应的计算规则计算出电话外线电容，确定出电话外线断线位置。
本发明方法中通过在位于用户侧的电话外线环路上，与用户话机并联一正 向激励时单向导通的辅助检测装置，在网络侧使用直流电源分别正向和反向激 励电话外线，通过检测正向激励后外线环路电流和反向激励后外线环路电流， 确定是否检测到辅助检测装置，从而准确判断出用户电话外线是否断线。本发 明检测用户电话外线断线的测试装置中，由中央处理器CPU控制激励电源，并获取检测结果值进行自动判断，无需人工干预可以自动判断用户电话外线状 况，提高了外线故障判断的效率和准确率。
图1为本发明实施例提供的检测用户电话外线断线的方法流程图； .明实施例提供的斗企观'J用户电话外线^丕断劲 流程图3为本发明实施例提供的检测用户电话外线断线的系统结构示意图。
具体实施例方式
本发明实施例提供一种能自动、准确地检测用户电话外线断线的方法、系 统与装置。通过在位于用户侧的电话外线上，与用户话机并联一正向激励时单 向导通的辅助检测装置，在网络侧使用直流电源分别正向和反向激励电话外 线，通过检测正向激励和反向激励后的外线环路电流来确定是否检测到辅助检 测装置，再根据是否检测到辅助检测装置，准确判断出用户电话外线是否断线。
下面结合附图，对本发明提供的检测用户电话外线断线的方法、系统与装 置进行详细描述。
参见图1,为本发明实施例提供的一种检测用户电话外线断线的方法，包 括下列步骤
步骤S101、在位于用户侧的电话外线上，与用户话才几并联一正向激励时单 向导通的辅助检测装置。
为了实现电话外线是否断线的辅助检测，辅助检测装置是单向导通的，即 当施加正向激励的直流电源时，该辅助检测装置导通，而当施加反向激励的直 流电源时，该辅助4企测装置处于基本不导通状态(呈现高阻)。
步骤S102、在网络侧使用直流电源正向激励电话外线，检测正向激励后外 线环路电流。如果电话外线已断线，则应该4企测不到环路电流；且由于串接在用户侧的 辅助检测装置是正向导通的，因此，在网络侧使用直流电源正向激励电话外线 后，如果电话外线没有断线，应该能够冲企测到较大的外线环路电流。具体的检 测方法可以采用多种方式，'例如通过在位于网络侧的外线环路中串接采样电 阻，通过模数转换器(ADC)采样该串接的采样电阻的对应电压值，以此判断 是否存在环路电流，并计算出环3各电流的大小。
步骤S103、在网络侧使用直流电源反向激励电话外线，检测反向激励后外 线环路电流。
如果电话外线已断线，则应该检测不到环路电流；且由于串接在用户侧的 辅助检测装置是正向导通的，因此，在网络侧使用直流电源反向激励电话外线 后，即使电话外线没有断线，检测到的外线环路电流应该非常小。
上述步骤S102和步骤'S103也可以倒换顺序，即先使用直流电源反向激励 电话外线，再使用直流电源正向激励电话外线。
步骤S104、通过检测正向激励后外线环路电流和反向激励后外线环路电 流，确定是否检测到辅助检测装置。
通过检测正向激励后外线环路电流和反向激励后外线环路电流，确定是否 检测到辅助检测装置的具体方法，例如
在位于网络侧的电话外线环路上串接采样电阻，获取正向激励后采样电阻 的对应电压值V!,并获取反向激励后该采样电阻的对应电压值V2;用电压值 Vj与采样电阻在电话外线环路上的理论电压值V进行比较，若两者的差值小 于设定的阈值，且电压值V2接近于0，则确定4企测到了辅助;险测装置；否则.， 确定没有检测到辅助检测装置。
步骤S105、根据是否检测到辅助检测装置，确定用户电话外线是否断线。
即当检测到辅助检测装置时，确定用户电话外线没有断线；否则，确定 用户电话外线断线。
图1所示流程是4企测电话外线是否断线的具体方法。实际中，电话外线故
10障除了断线这一主要故障之外，还有电话外线与其它电源串扰以及电话外线绝 缘不良(存在地气)等故障。为了更有效地确定电话外线的状况及电话外线是
否断线， 一种较佳的电话外线;险测流程如图2所示，包括
步骤S201、检测电话外线电压值。例如，使用ADC采样电话外线电压，
获取电话外线电压值。
步骤S202、判断电话外线电压值是否异常。若电话外线电压值大于阈值(一
般为30V)，则确定电话外线电压异常；转至步骤S204;否则继续下列步骤。 步骤S203、检测电话外线电阻值。
具体检测方法为采用直流电源激励电话外线，获取电话外线电压值及电 流值，计算出电话外线电阻值。当电话外线电阻值小于外线正常情况下对应的 电阻值范围(一般为10K-15K)时，确定电话外线绝缘不良。
步骤S204、判断是否检测到辅助检测装置；若是，执行步骤S205;否则， 执行步骤S206。
确定是否检测到辅助检测装置的具体流程在图1中进行了详细描述。即执
行图l所示流程，能确定出是否检测到连接在用户侧的辅助检测装置。 步骤S205、确定用户电话外线没有断线，本流程结束。 步骤S206、确定用户电话外线已断线，并进一步确定断线位置。 确定断线位置时，可以在网络侧使用交流电源激励电话外线，采用现有技
术中的交流稳态测试方法获得电话外线电容，确定出电话外线断线位置。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤
是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读取
存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等。
基于同一发明构思，根据本发明上述提供的检测用户电话外线断线的方
法，本发明还提供一种检测用户电话外线断线的系统，包括
辅助检测装置，与用户话机并联接于电话外线上，且正向激励时单向导通； 测试装置，设置于网络侧，使用直流电源分别正向和反向激励电话外线，检测正向激励后外线环路电流和反向激励后外线环路电流，确定是否检测到所
述辅助检测装置；当才企测到所述辅助检测装置时，确定用户电话外线没有断线； 否则，确定用户电话外线断线。
辅助检测装置包括串连的二极管和电阻。
测试装置还用于检测电话外线电压值、检测电话外线电阻值以及确定出电 话外线断线位置。
测试装置的具体结构包括
电源才莫块，用于4是供激励电话外线的直流电源；
交叉变换器，用于交叉两根电话外线，实现将电源模块输出的直流电源分 别正向和反向激励电话外线；
检测模块，用于检测正向激励后外线环路电流和反向激励后外线环路电
流;
中央处理器(CPU)，用于控制电源模块向电话外线输出激励电源和控制 述交叉变换器交叉两根电话外线；以及获取检测模块的检测结果值，确定外线 环路上是否检测到辅助检测装置；当检测到辅助4企测装置时，确定用户电话外 线没有断线；否则，确定用户电话外线断线。
根据本发明提供的检测用户电话外线断线的系统， 一种较佳的系统结构示 意图如图3所示，其中
辅助检测装置31，设置在用户侧，与用户话机并联接于电话外线上，包括 一个二极管VDs和串连的电阻Rs。
电源模块32,至少包括直流电源，还可以包括交流电源。
检测模块33，包括并接于网络侧电话外线之间的模数转换器ADC1,用于 检测电话外线电压值；还包括串接于网络侧外线环路中的采样电阻Rtt和并接 于采样电阻Rtt上的模数转换器ADC2，以及串接于网络侧外线环路中的采样 电阻Rtr和并接于采样电阻Rtr上的模数转换器ADC3;其中，采样电阻Rtt 和采样电阻Rtr分设于两根电话外线(A线和B线)上；模数转换器ADC2用于对采样电阻Rtt的对应电压进行采样,模数转换器ADC3用于对采样电阻Rtr 的对应电压进行采样；模数转换器ADC1、 ADC2和ADC3输出采样结果值给 中央处理器CPU。
交叉变换器34，用于交叉两根电话外线(将电话线A线和B线交叉后连 接到电源模块32输出的激励电源)，实现将电源模块输出的直流电源分别正向 和反向激励电话外线。
CPU 35，用于控制电源模块32向电话外线输出激励电源和控制交叉变换 器34交叉两根电话外线；还用于获取检测模块33的检测结果值，进行相应计 算和判断处理。具体包括
CPU 35控制电源模块32不输出激励电源时，接收模数转换器ADC1输出 的电话外线电压值，判断电话外线电压值是否大于设定阈值(如30V)，若是， 则确定用户电话外线电压异常；
CPU 35控制电源模块32中的直流电源激励电话外线，接收模数转换器 ADC1输出的电话外线电压值，才艮据ADC1采样的电话外线电压值及外线电流 值计算出电话外线电阻值；当电话外线电阻值小于正常情况下对应的电阻范围 值时，确定用户电话外线绝缘不良；具体包括如下三种情况
情况一测量外线(A、 B线)间的电阻，包括
在A、 B线间施加直流电源激励，根据ADC2 (或ADC3 )釆样的Rtt (或 Rtr)的电压值V2 (V3)，除以对应的电阻值，得到外线电流值，根据ADCl 采样的电话外线电压值及得到的外线电流值，计算出A、 B线间的电阻值；
情况二测量A线对地的电阻，包括
在A线与地之间施加直流电源激励，根据ADC2 (假设其接A线)采样的 Rtt的电压值V2，除以Rtt对应的电阻值，得到A线对地电流值，根据ADC1 釆样的电话外线电压值(A线与地之间的电压)及得到的A线对地电流值，计 算出A线对地之间的电阻值；
情况三测量B线对地的电阻，包括在B线与地之间施加直流电源激励，根据ADC3 (假设其接B线)采样的 Rtr的电压值V3 ，除以Rtr对应的电阻值，得到B线对地电流值，根据ADC 1 采样的电话外线电压值(B线与地之间的电压)及得到的B线对地电流值，计 算出B线对地之间的电阻值。
CPU 35控制电源模块32中的直流电源激励电话外线，接收正向激励后模 数转换器ADC2输出的采样电阻Rtt的电压值V,,以及反向激励后(CPU控 制交叉变换器34交叉两根电话外线)模数转换器ADC2输出的采样电阻Rtt 的电压值V2;若电压值V,与采样电阻Rtt在电话外线环路上的理论电压值V 的差值小于设定的阈值，且电压值V2接近于0，则确定外线环路上检测到辅助 检测装置；否则，确定外线环路上没有检测到所述辅助;险测装置。
根据图3所示系统结构，采样电阻Rtt在电话外线环路上的理论电压值V 的具体计算式为
K《x/ 7式(3)
式(3)中，Fz)c为直流电源的电压值，i^为辅助检测装置31中的电阻值， i W和7 /r分别为采样电阻Rtt和采样电阻Rtr的电阻值。
当CPU判断出电话外线断线后，还可以控制电源模块32中的交流电源激 励电话外线，计算出线路电容，进一步确定出电话外线断线位置，具体为.
使用与地隔离的交流电源从电话外线(A/B线)间、A线对地(A/G)间、
B线对地(B/G)间分别激励外线，当交流电源加在A/B线间时，ADC2釆样
上的电流(由于该交流电源与地隔离，所以此处ADC3采样&上的电流与之 相同)，与ADC1采样的A/B线间电压，采用现有技术中的交流稳态测试方法 对应的计算规则计算出A/B线间的电容；当交流电源加在A/G间(即交流电 源一端接A线， 一端接地,.由CPU进行控制，加于B/G间时类似)时，ADC2
采样W"上的电流，与ADCl采样的A/G间电压共同得出A/G间的电容；当AC
电源加在B/G间时，ADC3采样&上的电流，与ADC1采样的B/G间电压共同得出B/G间的电容，由此得出全部外线电容；根据得到的外线电容确定出电 话外线断线位置。
综上所述，本发明方法中通过在位于用户侧的电话外线环路上，与用户话 机并联一正向激励时单向导通的辅助检测装置，在网络侧使用直流电源分别正 向和反向激励电话外线，通过检测正向激励后外线环路电流和反向激励后外线 环路电流，确定是否4企测到辅助检测装置，从而准确判断出用户电话外线是否 断线。本发明检测用户电话外线短线的系统中，由中央处理器控制激励电源， 并获取检测结果值进行自动判断，无需人工干预可以自动判断用户电话外线状 况，提高了外线故障判断的效率和准确率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求灰 其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1、一种检测用户电话外线断线的方法，其特征在于，包括在网络侧使用直流电源分别正向和反向激励电话外线，在所述电话外线上与用户话机并联一正向激励时单向导通的辅助检测装置，通过检测正向激励后外线环路电流和反向激励后外线环路电流，确定是否检测到所述辅助检测装置；当检测到所述辅助检测装置时，确定用户电话外线没有断线；否则，确定用户电话外线断线。
2、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括检测电话外线电压 值，并与设定阈值比较，当电话外线电压值大于设定阈值时，确定用户电话外 线电压异常。
3、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括使用所述直流电源 激励电话外线，获取电话外线电压值并计算电话外线电阻值；当电话外线电阻 值小于外线正常情况下对应的电阻值范围时，确定用户电话外线绝缘不良。
4、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过4企测正向激励后外 线环路电流和反向激励后外线环路电流，确定外线环路上是否检测到所述辅助 检测装置，包括在位于网络侧的电话外线环路上串接采样电阻，获取正向激励后所述采样 电阻的对应电压值Vp以及获取反向激励后所述采样电阻的对应电压值V2; 若所述电压值V！与所述采样电阻在所述电话外线环路上的理论电压值V的差 值小于设定的阈值，且所述电压值V2接近于0，则确定外线环路上检测到所述 辅助检测装置；否则，确定所述外线环路上没有4全测到所述辅助检测装置。
5、 如权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，当确定用户电话外线 断线时，还包4舌在网络侧使用交流电源激励电话外线，采用交流稳态测试方法获得电话外 线电容，确定出电话外线断线位置。
6、 一种检测用户电话外线断线的系统，其特征在于，包括 辅助检测装置，与用户话机并联接于电话外线上，且正向激励时单向导通； 测试装置，设置于网络侧，使用直流电源分别正向和反向激励电话外线，检测正向激励后外线环路电流和反向激励后外线环路电流，确定是否检测到所 述辅助检测装置；当检测到所述辅助检测装置时，确定用户电话外线没有断线； 否则，确定用户电话外线断线。
7、 如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述辅助^r测装置包括串连 的二极管和电阻。
8、 如权利要求6或7所述的系统，其特征在于，所述测试装置还用于检 测电话外线电压值、检测电话外线电阻值以及确定出电话外线断线位置。
9、 一种检测用户电话外线断线的测试装置，其特征在于，包括 电源模块，用于提供激励电话外线的直流电源；交叉变换器，用于交叉两根电话外线，'实现将所述电源模块输出的直流电 源分别正向和反向激励电话外线；检测模块，用于检测正向激励后外线环路电流和反向激励后外线环路电流;中央处理器，用于控制所述电源模块向电话外线输出激励电源和控制所述交叉变换器交叉两根电话外线；以及获取所述检测模块的检测结果值，确定是否检测到辅助检测装置，所述辅 助检测装置与用户话机并联接于电话外线上，且正向激励时单向导通；当检测 到所述辅助检测装置时，确定用户电话外线没有断线；否则，确定用户电话外 线断线。
10、 如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述检测模块包括模数转换 器和串接在外线环路上的采样电阻；所述模数转换器对电话外线电压进行采 样，以及对采样电阻的对应电压进行采样，并输出采样结果值给所述中央处理 器；当所述中央处理器控制所述电源模块中的直流电源激励电话外线，接收正 向激励后所述模数转换器输出的所述采样电阻的电压值V！，以及反向激励后所述^t数转换器输出的所述采样电阻的电压值V2;若所述电压值V！与所述采样 电阻在所述电话外线环路上的理论电压值V的差值小于设定的阈值，且所述电 压值V2接近于0，则确定外线环路上检测到所述辅助检测装置；否则，确定所 述外线环路上没有纟佥测到所述辅助检测装置。
11、 如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述电源模块还包括交 流电源。
12、 如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述中央处理器还用于控 制所述电源模块不输出激励电源，并接收所述模数转换器输出的电话外线电压 值，并与设定阈值比较，当电话外线电压值大于设定阈值时，确定用户电话外 线电压异常；或者所述中央处理器还用于控制所述电源模块中的所述直流电源激励电话外 线，接收所述模数转换器输出的电话外线电压值，根据所述电话外线电压值及 外线电流值计算出电话外线电阻值；当电话外线电阻值小于正常情况下对应的 电阻范围值时，确定用户电话外线绝缘不良；或者所述中央处理器还用于控制所述电源模块中的所述交流电源激励电话外 线，接收所述模数转换器输出的所述采样电阻的电压值，釆用交流稳态测试方 法对应的计算规则计算出电话外线电容，确定出电话外线断线位置。
全文摘要
本发明公开了一种检测用户电话外线断线的方法、系统与装置。包括在位于用户侧的电话外线上，与用户话机并联一正向激励时单向导通的辅助检测装置；在网络侧使用直流电源分别正向和反向激励电话外线，通过检测正向激励后外线环路电流和反向激励后外线环路电流，确定外线环路上是否检测到所述辅助检测装置；当检测到所述辅助检测装置时，确定用户电话外线没有断线；否则，确定用户电话外线断线。本发明无需人工干预可以自动判断用户电话外线是否断线等状况，提高了外线故障判断的效率和准确率。
文档编号H04M3/28GK101409747SQ20081017902
公开日2009年4月15日 申请日期2008年11月25日 优先权日2008年11月25日
发明者宋慧元, 陈卫红 申请人:中兴通讯股份有限公司