專(zhuān)利名稱(chēng)：長(zhǎng)線路監(jiān)控與定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線路管理系統(tǒng)，更具體地涉及一種可以監(jiān)控和協(xié) 助定位密封線路的密封線路管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
設(shè)施線路常常被埋在地下或密封在墻體內(nèi)，因此不容易接近或被 識(shí)別到。經(jīng)常需要對(duì)這些密封的設(shè)施線路進(jìn)行監(jiān)控，以確定線路是否 已損壞。而且，也經(jīng)常需要定位這些密封的設(shè)施線路以便于維修和更 換它們。當(dāng)進(jìn)行地面挖掘施工時(shí)，知道設(shè)施線路的位置也是很重要的， 這樣可以避免損傷到它們。隱蔽的設(shè)施線路的例子包括汽油、污水或 生活用水管道以及電話、電視、光纖或電力纜線。
地下管線和電纜定位器(有時(shí)稱(chēng)為線路定位器)已經(jīng)出現(xiàn)許多年 了，并且在許多授權(quán)的專(zhuān)利和其他出版物中進(jìn)行了說(shuō)明。典型的線路 定位器系統(tǒng)包括一個(gè)或更多個(gè)發(fā)射機(jī)，它們連接到一個(gè)用于探測(cè)地下
管線或電纜位置的電纜導(dǎo)線(如護(hù)套(sheath))上。如果在任何情況 下如挖掘施工中，這些電纜導(dǎo)線受到損壞，導(dǎo)線就無(wú)法向試圖電纜定 位的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員提供最優(yōu)信號(hào)。
電纜導(dǎo)線狀況可以通過(guò)測(cè)量電纜導(dǎo)線對(duì)地面的電阻來(lái)進(jìn)行監(jiān)控。 傳統(tǒng)方法是維護(hù)技術(shù)人員通過(guò)使用便攜式地面Megger儀器來(lái)手動(dòng)測(cè) 量電纜線路上測(cè)試點(diǎn)電纜導(dǎo)線的電阻來(lái)測(cè)量這些狀況。這種手動(dòng)測(cè)量 手段是耗時(shí)且費(fèi)力的。
曾嘗試過(guò)提供一種不需要手動(dòng)測(cè)量電纜導(dǎo)線電阻的系統(tǒng)。然而， 由于發(fā)射機(jī)為監(jiān)控導(dǎo)線運(yùn)行狀況而通過(guò)導(dǎo)線向系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)提供大約-48
伏直流電，這些系統(tǒng)存在著明顯的問(wèn)題。通過(guò)導(dǎo)線提供直流電會(huì)使護(hù) 套老化，將腐蝕護(hù)套并隨著時(shí)間的推移會(huì)產(chǎn)生接地故障。并且，如果 在接地條件經(jīng)常不好的地方安裝，這些節(jié)點(diǎn)需要嚴(yán)格的獨(dú)立信號(hào)和電源接地，在操作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生信號(hào)傳遞問(wèn)題。因此，需要一種更好的 系統(tǒng)來(lái)有效地監(jiān)控電纜導(dǎo)線。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，給出了一種監(jiān)控和測(cè)試地下密封導(dǎo)線 的系統(tǒng)。該系統(tǒng)的實(shí)施例可包括管理系統(tǒng)、發(fā)射機(jī)、第一節(jié)點(diǎn)和第二 節(jié)點(diǎn)。發(fā)射機(jī)被配置用于和管理系統(tǒng)進(jìn)行通信，其中發(fā)射機(jī)發(fā)射用于 對(duì)命令和至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別的交流電源信號(hào)來(lái)協(xié)助執(zhí)行該命令。 第一節(jié)點(diǎn)被配置用于接收和消耗此交流電源信號(hào)，并且通過(guò)向第一導(dǎo) 線段提供輸出信號(hào)來(lái)根據(jù)該命令產(chǎn)生該輸出信號(hào)。第二節(jié)點(diǎn)被配置用 于接收來(lái)自該導(dǎo)線段的交流電源信號(hào)，并且根據(jù)該命令自己準(zhǔn)備接收 來(lái)自第一節(jié)點(diǎn)的輸出信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的方法包括在節(jié)點(diǎn)接收由發(fā)射機(jī)產(chǎn)生 的交流電源信號(hào)，其中交流電源信號(hào)包括命令和至少一個(gè)識(shí)別節(jié)點(diǎn)地 址；確定節(jié)點(diǎn)地址是否與識(shí)別節(jié)點(diǎn)地址匹配；并且基于該確定來(lái)參與 命令。
根據(jù)一些實(shí)施例的節(jié)點(diǎn)可包括至少一個(gè)開(kāi)關(guān)；以及一個(gè)處理器， 它被配置用于接收包括命令和至少一個(gè)識(shí)別節(jié)點(diǎn)地址的交流電源信 號(hào)，來(lái)確定節(jié)點(diǎn)地址是否與識(shí)別節(jié)點(diǎn)匹配；基于該確定來(lái)重新配置該 至少一個(gè)開(kāi)關(guān)，并參與執(zhí)行命令。在一些實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)可包括存儲(chǔ) 器，它被配置用于向處理器提供下游節(jié)點(diǎn)地址，使得處理器可確定此 下游節(jié)點(diǎn)地址是否與識(shí)別節(jié)點(diǎn)匹配。在一些實(shí)施例中，該節(jié)點(diǎn)可包括 信號(hào)發(fā)生器。在一些實(shí)施例中，該信號(hào)發(fā)生器可被配置用于產(chǎn)生提供 給導(dǎo)線護(hù)套段的線路定位信號(hào)，其中當(dāng)線路定位信號(hào)穿過(guò)此導(dǎo)線段時(shí)， 此導(dǎo)線段產(chǎn)生電磁場(chǎng)。在一些實(shí)施例中，該節(jié)點(diǎn)可以包括傳感器，它 可探測(cè)該節(jié)點(diǎn)的濕氣并將濕氣數(shù)據(jù)提供給處理器，處理器可將此濕氣 數(shù)據(jù)合并到運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)中。在一些實(shí)施例中，該節(jié)點(diǎn)可以包括傳感 器，它可檢測(cè)該節(jié)點(diǎn)的溫度并將溫度數(shù)據(jù)提供給處理器，處理器可將 此溫度數(shù)據(jù)合并到運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)中。
上述實(shí)施例及其他可參照以下附圖在下面作進(jìn)一步闡述。


圖l示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的線路監(jiān)控系統(tǒng)的框圖。
圖2A-B示出了發(fā)射機(jī)及其相關(guān)節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)之間通信的示例曲 線圖。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的示例節(jié)點(diǎn)內(nèi)部配置的框圖。 圖4A-B示出了電纜網(wǎng)絡(luò)的例子。
圖5A-B示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例確定節(jié)點(diǎn)在收到交流電 源信號(hào)后狀態(tài)的示例流程圖。
在圖中，相同名稱(chēng)的組件具有相同或相似的功能。
具體實(shí)施例方式
對(duì)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的示例實(shí)施例，將給出具體的參考，這些實(shí) 施例的示例在附圖中加以闡述。
根據(jù)本發(fā)明，圖l示出了線路監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施例的框圖。線路監(jiān)控系 統(tǒng)100可以是監(jiān)控或定位密封的線路的任何類(lèi)型的系統(tǒng)。例如，系統(tǒng)100
可以包括管理系統(tǒng)102; —個(gè)或更多個(gè)發(fā)射機(jī)/接收機(jī)110、 112、 114;
一個(gè)或更多個(gè)節(jié)點(diǎn)120、 122;以及一個(gè)或更多個(gè)護(hù)套段130-134。
管理系統(tǒng)("MS") 102是為操作者提供用戶(hù)界面的硬件及/或軟件 組件。例如，MS 102可能是Metrotech管理系統(tǒng)(Metrotech Management System)。 MS 102使得操作者可監(jiān)控線路監(jiān)控系統(tǒng)100的運(yùn)行狀況，并 且也可協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員定位密封線路。例如，MS102可通過(guò)向發(fā)射 機(jī)110發(fā)送信號(hào)來(lái)確定線路監(jiān)控系統(tǒng)100的運(yùn)行狀況，它向一個(gè)或更多 個(gè)節(jié)點(diǎn)120、 122發(fā)送交流電源信號(hào)來(lái)進(jìn)行測(cè)量比如電纜護(hù)套對(duì)地面的 電阻。在一些實(shí)施例中，MS 102可以使用無(wú)線方式與發(fā)射機(jī)110進(jìn)行 通信。結(jié)果是，至少有一個(gè)節(jié)點(diǎn)可向?yàn)镸S 102提供測(cè)量數(shù)據(jù)的發(fā)射機(jī) IIO提供測(cè)量數(shù)據(jù)。 一旦由操作者進(jìn)行程序控制，這個(gè)過(guò)程可以自動(dòng)地 和定時(shí)性地完成。MS 102可以通過(guò)絕緣電阻、交流電流和相位時(shí)間上 的變化，對(duì)電纜切斷和護(hù)套故障狀態(tài)發(fā)出告警。盡管貫穿本說(shuō)明書(shū)使 用了護(hù)套，但并不局限于是護(hù)套，而是可以擴(kuò)展到包括任何導(dǎo)線。此外，MS 102可以產(chǎn)生告警以確定在節(jié)點(diǎn)上是否存在濕氣或溫度變化。 而且，MS 102為操作者提供用戶(hù)界面，來(lái)顯示活動(dòng)定位部分、活動(dòng)歷 史和網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控狀態(tài)。并且，MS 102可包括本地或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備， 為存檔和歷史趨勢(shì)分析而存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)。
一個(gè)或更多個(gè)發(fā)射機(jī)/接收機(jī)("發(fā)射機(jī)")110、 112、 114是通過(guò) 護(hù)套130-132實(shí)現(xiàn)與MS 102和一個(gè)或更多個(gè)節(jié)點(diǎn)120、 122進(jìn)行通信的 硬件和/或軟件、組件。例如，發(fā)射機(jī)IIO、 112、 114可以是Metrotech Orcai6000發(fā)射機(jī)。在一些實(shí)施例中，發(fā)射機(jī)可以被分離為發(fā)射機(jī)和 接收機(jī)組件。發(fā)射機(jī)IIO、 112、 114可以包括用于存儲(chǔ)其覆蓋范圍內(nèi)可 尋址節(jié)點(diǎn)列表的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。在一些實(shí)施例中，發(fā)射機(jī)110、 112、 114可以作為節(jié)點(diǎn)。
通常情況下，發(fā)射機(jī)可以連接到任意數(shù)量的節(jié)點(diǎn)上。在一些實(shí)施 例中，發(fā)射機(jī)110、 112、 114可以連接到8組節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)，其中每個(gè) 組可包括16個(gè)節(jié)點(diǎn)以及每個(gè)基節(jié)點(diǎn)多達(dá)8個(gè)子節(jié)點(diǎn)。對(duì)于每個(gè)節(jié)點(diǎn)和子 節(jié)點(diǎn)組，發(fā)射機(jī)110、 112或114可以有功率放大器輸出模塊以向每個(gè)節(jié) 點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)提供足夠的交流電源信號(hào)。從MS 102接收到指令后，發(fā)射 機(jī)110可以產(chǎn)生交流電源信號(hào)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或更多個(gè)護(hù)套傳輸?shù)街?定的節(jié)點(diǎn)。交流電源信號(hào)的頻率可以為比如在400和1000Hz之間的任 意頻率。此交流電源信號(hào)可使用二進(jìn)制格式，尤其是識(shí)別消息、信號(hào) 節(jié)點(diǎn)地址、目標(biāo)節(jié)點(diǎn)地址、命令、數(shù)據(jù)、循環(huán)冗余檢査等等的二進(jìn)制 格式。交流電源信號(hào)數(shù)據(jù)分組的總長(zhǎng)度可以為比如在8到256字節(jié)之間 的任意長(zhǎng)度。因此，以4bps波特率傳輸，從發(fā)射機(jī)到節(jié)點(diǎn)的總傳輸時(shí) 間可以在16秒到512秒范圍內(nèi)。取決于監(jiān)控系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，傳輸時(shí)
間可以成倍增加。
假設(shè)下例中來(lái)自發(fā)射機(jī)110、 U2或114請(qǐng)求對(duì)網(wǎng)絡(luò)上16個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行 絕緣電阻更新測(cè)量(2字節(jié))的全局消息為l分鐘測(cè)量時(shí)間。對(duì)于一個(gè) 典型的請(qǐng)求對(duì)網(wǎng)絡(luò)上16個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行絕緣電阻更新測(cè)量(2字節(jié))的全局 消息，該消息是全局的并沿線路向下傳遞到最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)(需要16跳)。 因此，完成測(cè)量的每個(gè)節(jié)點(diǎn)直接由遠(yuǎn)端點(diǎn)發(fā)射機(jī)來(lái)提供動(dòng)力。在每個(gè) 節(jié)點(diǎn)完成測(cè)量時(shí)，結(jié)果被傳回到上游節(jié)點(diǎn)并且護(hù)套的區(qū)段被提升。例如，假設(shè)以4-bps波特率傳輸，此全局消息的總時(shí)間可能需耗時(shí)大約34
分鐘。除絕緣電阻之外，如果返回的應(yīng)答消息也包括地面電阻、濕度、
溫度、相位和電流大小(對(duì)于每個(gè)節(jié)點(diǎn)額外的10字節(jié)[20秒]，每個(gè)2字 節(jié))，那么此全局消息的總循環(huán)時(shí)間將大約是79分鐘。
在標(biāo)題為"數(shù)字檢測(cè)金屬管道和電纜電磁場(chǎng)信號(hào)強(qiáng)度和信號(hào)方向 的方法和儀器"的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?0/622，376 (現(xiàn)在為美國(guó)專(zhuān)利號(hào) 7,062,414)中給出了一種示例發(fā)射機(jī)，，它在這里通過(guò)引用被列入進(jìn) 來(lái)。圖2A示出了一個(gè)圖表，表示了通過(guò)用一個(gè)4-QAM信號(hào)星座(00: W4， 01: -W4， 10: -3W4, 11: 3W4)提高示例發(fā)射機(jī)DPLL中ARM 濾波器的帶寬，可以達(dá)到等同于每秒4比特的2個(gè)符號(hào)/每秒波特率。如 果示例發(fā)射機(jī)的FSK調(diào)制頻率從30.6875Hz提高到81.8333Hz，理論上 可以達(dá)到4個(gè)符號(hào)/每秒的波特率，它等同于每秒8比特，如圖2B中所示。 參考圖l，節(jié)點(diǎn)120、 122是接收來(lái)自發(fā)射機(jī)110交流電源信號(hào)的硬件禾口/ 或軟件組件。通常地，節(jié)點(diǎn)可以被安裝在檢修孔或客戶(hù)端中的接合處 或端點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有一個(gè)與其相關(guān)聯(lián)的唯一地址。如果此交流電源信 號(hào)的節(jié)點(diǎn)地址匹配上了該節(jié)點(diǎn)地址，節(jié)點(diǎn)120可以按交流電源信號(hào)中提 供的命令來(lái)執(zhí)行；否則節(jié)點(diǎn)120可將此交流電源信號(hào)傳遞到下一個(gè)節(jié)點(diǎn) 或發(fā)射機(jī)來(lái)處理。無(wú)論該節(jié)點(diǎn)地址是否被此交流電源信號(hào)識(shí)別，節(jié)點(diǎn) 120將認(rèn)可此信號(hào)的接收。交流電源信號(hào)中的命令可以尤其包括線路定 位命令、線路監(jiān)控命令或者對(duì)節(jié)點(diǎn)運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)的請(qǐng)求。而且，節(jié)點(diǎn) 在返回交流電源信號(hào)中提供附加信息給發(fā)射機(jī)110，發(fā)射機(jī)向MS 102 提供信息以協(xié)助MS 102監(jiān)控線路監(jiān)控系統(tǒng)100。例如，此信息可以包 括絕緣電阻、地面電阻、節(jié)點(diǎn)內(nèi)的濕度水平、節(jié)點(diǎn)的溫度、交流電流 相位以及交流電流大小。在一些實(shí)施例中，此信息可以在確認(rèn)消息中 提供。
護(hù)套段130-134是根據(jù)其在節(jié)點(diǎn)間的位置而獨(dú)立出來(lái)的護(hù)套。例
如，護(hù)套段可以包括一個(gè)或更多個(gè)由護(hù)套封裝的光纖。護(hù)套絕緣電阻 值一般地在2千歐至2兆歐之間。如上所述，盡管貫穿本說(shuō)明書(shū)使用了 術(shù)語(yǔ)"護(hù)套"和"護(hù)套段"，但這些術(shù)語(yǔ)并不局限于此，而是任何導(dǎo)線或 導(dǎo)線段都可以使用。圖3示出了示例節(jié)點(diǎn)300內(nèi)部配置的框圖。節(jié)點(diǎn)300與圖1中描述的 節(jié)點(diǎn)120、 122類(lèi)似。而且，護(hù)套段320、 330、 340與圖1中描述的護(hù)套 段130-134類(lèi)似，并且每個(gè)護(hù)套段可以包括浪涌保護(hù)器和線路濾波器 322、 342。節(jié)點(diǎn)300可包括繼電器開(kāi)關(guān)SWl-6、交流-直流(AC-DC) 線路電源單元302、電容器組304、處理器306、存儲(chǔ)器內(nèi)存308、 一個(gè) 或更多個(gè)傳感器310以及校準(zhǔn)電阻器R1、 R2。此實(shí)施例旨在示意從西 側(cè)護(hù)套320到東側(cè)護(hù)套340之間的通信。對(duì)于從東側(cè)護(hù)套340到西側(cè)護(hù)套 320或者一個(gè)支路護(hù)套之間的通信，附帶的組件如另一個(gè)交流-直流 (AC-DC)線路電源單元和電容器組可能是需要的。而且，此節(jié)點(diǎn)300 本身僅作為示例使用而并不局限于本配置。
交流-直流(AC-DC)線路電源單元302是這樣的組件，當(dāng)針對(duì)處 理器306請(qǐng)求電容器組304存儲(chǔ)能量并提供電力時(shí)，它來(lái)校正交流電源 并向下傳輸直流電源。取決于交流電源信號(hào)是否命令節(jié)點(diǎn)300去執(zhí)行線 路監(jiān)控功能或線路定位功能，電源單元302將提供適當(dāng)?shù)碾娏餍盘?hào)。如 果在線路監(jiān)控功能執(zhí)行期間節(jié)點(diǎn)300作為信號(hào)節(jié)點(diǎn)，電源單元302可通 過(guò)節(jié)點(diǎn)向下游目標(biāo)節(jié)點(diǎn)提供經(jīng)由東側(cè)護(hù)套340的直流電流。如果在線路 監(jiān)控功能執(zhí)行期間節(jié)點(diǎn)300作為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，它可以經(jīng)由西側(cè)護(hù)套320向
發(fā)射機(jī)返回關(guān)于上游護(hù)套運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)的交流電源信號(hào)。
如果在線路定位功能執(zhí)行期間節(jié)點(diǎn)300作為信號(hào)節(jié)點(diǎn)，電源單元
302可以提供經(jīng)由護(hù)套并到達(dá)下游節(jié)點(diǎn)的某一頻率下的交流電源信號(hào)。 應(yīng)用于導(dǎo)線上的交流信號(hào)頻率可被參考為活動(dòng)定位頻率。通過(guò)使用交 流電源信號(hào)，護(hù)套產(chǎn)生可以被人工線路定位器檢測(cè)到的電磁場(chǎng)。為進(jìn) 一步協(xié)助線路定位器來(lái)定位護(hù)套，產(chǎn)生的電磁場(chǎng)可進(jìn)行相位校正(例 如相位參考被校正到O，以補(bǔ)償信號(hào)從發(fā)射點(diǎn)沿線路向下傳遞過(guò)程累積 形成的任何相位偏差)。根據(jù)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?1/100，696中探討的每一 種方法，允許線路定位器來(lái)進(jìn)一步無(wú)相位偏差地査明一個(gè)具體地下線 路。例如，經(jīng)過(guò)相位校正的信號(hào)在適當(dāng)?shù)木€路定位接收機(jī)中可被識(shí)別 為一個(gè)信號(hào)選擇調(diào)制信號(hào)，例如Metrotech i5000線路定位器。在一些
實(shí)施例中，此電磁場(chǎng)可進(jìn)一步地在下列專(zhuān)利申請(qǐng)中得到描述專(zhuān)利申 請(qǐng)?zhí)?0/622,376 (現(xiàn)在的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)7,062,414)，標(biāo)題為"數(shù)字檢測(cè)金
ii屬管道和電纜電磁場(chǎng)信號(hào)強(qiáng)度和信號(hào)方向的方法和儀器"；專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?br> 10/842,239 (現(xiàn)在的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)7，057，383)，標(biāo)題為"針對(duì)金屬管道和 電纜定位器中Bleedover解耦干擾的方法"；專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?1/100，696，標(biāo) 題為"在信號(hào)失真情況下埋藏金屬管道和電纜的精確定位"；以及專(zhuān)利 申請(qǐng)?zhí)?0/997,124 (現(xiàn)在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)7，113，124)，標(biāo)題為"管道和電纜定 位系統(tǒng)中基于模型檢測(cè)的傳感器融合"，其中上述專(zhuān)利文獻(xiàn)的每一個(gè)都 在這里完全包括進(jìn)來(lái)。
在一些實(shí)施例中，通過(guò)利用信號(hào)選擇，電源單元302提供一個(gè)經(jīng)由 下游護(hù)套傳輸?shù)牧阆辔恍盘?hào)。任何任意參考相位可通過(guò)發(fā)射機(jī)和接收 機(jī)之間的約定而被選擇，以促使線路定位器來(lái)協(xié)助將此電纜線路與其 他電纜線路區(qū)分開(kāi)來(lái)。該信號(hào)選擇調(diào)制方法集中在狹窄的頻率波段上 進(jìn)行電源傳輸。它進(jìn)一步地利用從FSK/PSK調(diào)制格式獲取到的簡(jiǎn)單的 4-QAM比特星座來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并允許在監(jiān)控仍在進(jìn)行時(shí)實(shí)施基態(tài) 能級(jí)線路定位操作。通信可以是半雙工(某一時(shí)刻一個(gè)方向)，以提供 靈活的異步定時(shí)規(guī)格，其中不需要一個(gè)獨(dú)立串行時(shí)鐘。通過(guò)使用以標(biāo) 稱(chēng)交流電頻率4-bps波特率的低傳輸速率如400-1000Hz進(jìn)行傳輸，此通
信方式也可促使進(jìn)行長(zhǎng)距離、可靠的通信。
處理器306接收交流電源信號(hào)并對(duì)此信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理。在一些 實(shí)施例中，處理器306是數(shù)字信號(hào)處理器。當(dāng)處理器是數(shù)字信號(hào)處理器 時(shí)，節(jié)點(diǎn)可以包括可以接收來(lái)自發(fā)射機(jī)通信的模擬信號(hào)-數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換 器、可將信號(hào)傳輸給電源放大器(沒(méi)有示出)的數(shù)字信號(hào)-模擬信號(hào)轉(zhuǎn) 換器。例如，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以包括任何數(shù)據(jù)，比如確認(rèn)數(shù)據(jù)或運(yùn)行狀 況數(shù)據(jù)。處理器306與內(nèi)存314、 一個(gè)或更多個(gè)傳感器316以及繼電器開(kāi) 關(guān)SWl-6進(jìn)行通信。處理器的功能可在圖5A-B中進(jìn)一步地加以描述。
存儲(chǔ)器308是為節(jié)點(diǎn)300存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。存儲(chǔ)器308可以 存儲(chǔ)關(guān)于下游節(jié)點(diǎn)地址的數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)處理器306接收到交流電源信 號(hào)，它將指定此信號(hào)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，處理器306有能力確定它是否為到達(dá) 下游節(jié)點(diǎn)的路徑(pathway)或者是位于此路徑上的非活動(dòng)節(jié)點(diǎn)。通過(guò) 訪問(wèn)存儲(chǔ)器308中的下游節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，處理器306可以確定其是否應(yīng)該是 路徑節(jié)點(diǎn)或者是非活動(dòng)節(jié)點(diǎn)。如果存儲(chǔ)器中至少一個(gè)指定節(jié)點(diǎn)和下游節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)之間存在匹配，節(jié)點(diǎn)300就可以將自己配置成為路徑節(jié)點(diǎn)，否 則它可以是非活動(dòng)節(jié)點(diǎn)。
傳感器310有能力來(lái)獲取節(jié)點(diǎn)300的相關(guān)數(shù)據(jù)并向處理器提供此相 關(guān)數(shù)據(jù)，以向發(fā)射機(jī)報(bào)告此相關(guān)數(shù)據(jù)。例如，此相關(guān)數(shù)據(jù)可以包括由 節(jié)點(diǎn)300獲取的溫度和濕氣數(shù)據(jù)。
繼電器開(kāi)關(guān)SWl-6被用來(lái)根據(jù)節(jié)點(diǎn)角色配置至少四種狀態(tài)。在接 收到來(lái)自發(fā)射機(jī)的交流電源信號(hào)后，處理器306可以通過(guò)調(diào)整開(kāi)關(guān)設(shè)置 來(lái)重新配置自身狀態(tài)。這些狀態(tài)可包括路徑、信號(hào)、目標(biāo)及非活動(dòng)。 下表描述了根據(jù)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)配置
表l節(jié)點(diǎn)開(kāi)關(guān)設(shè)置
節(jié)點(diǎn)狀態(tài)SW1SW2SW3SW4*SW5SW6
黎 謀關(guān)關(guān)開(kāi)開(kāi)開(kāi)開(kāi)
信號(hào)開(kāi)關(guān)開(kāi)開(kāi)
目標(biāo)開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)開(kāi)
非活動(dòng)開(kāi)開(kāi)開(kāi)開(kāi)開(kāi)開(kāi)
M叚設(shè)從西到東進(jìn)行傳輸
*在本分析中忽略支路上的護(hù)套
作為路徑節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)300可以從輸入端到輸出端直接進(jìn)行交流電源
信號(hào)傳輸。作為信號(hào)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)從上游發(fā)射機(jī)獲得電源時(shí)，通過(guò)輸出經(jīng)
由下游護(hù)套的信號(hào)，節(jié)點(diǎn)300可作為本地發(fā)射機(jī)。如果在線路定位命令 執(zhí)行期間作為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)300將反向來(lái)自上游信號(hào)節(jié)點(diǎn)的電流和交 流電源。如果在線路監(jiān)控模式中作為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)300可直接消耗來(lái) 自發(fā)射機(jī)的交流電源。如果節(jié)點(diǎn)300是非活動(dòng)的，那么就沒(méi)有電流輸入 或輸出，因?yàn)閷?duì)于任何活動(dòng)定位器或監(jiān)控器此節(jié)點(diǎn)是不在傳輸路徑上 的。
圖4A-B示出了示例電纜網(wǎng)絡(luò)。在圖4A中，此示例電纜網(wǎng)絡(luò)是包括 MS 102、發(fā)射機(jī)200、 202、 204以及幾個(gè)具有地址的節(jié)點(diǎn)(如節(jié)點(diǎn)5.3.0 或節(jié)點(diǎn)4.0.0)的遠(yuǎn)程電纜網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)具體實(shí)施例中，盡管此網(wǎng)絡(luò)是根據(jù)線路監(jiān)控事件進(jìn)行描述的，但此網(wǎng)絡(luò)并不僅僅局限于監(jiān)控線路的 運(yùn)行狀況，還可以完成其他事件比如協(xié)助線路定位。例如，MS102可
以向發(fā)射機(jī)200發(fā)出請(qǐng)求發(fā)射機(jī)200來(lái)協(xié)助確定節(jié)點(diǎn)2.0.0和3.0.0間電
纜護(hù)套絕緣電阻的信號(hào)。為協(xié)助監(jiān)控，發(fā)射機(jī)200產(chǎn)生交流電源信號(hào)。 在產(chǎn)生交流電源信號(hào)后，發(fā)射機(jī)200將此信號(hào)沿整個(gè)電纜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳 輸。每個(gè)節(jié)點(diǎn)直到其接收到此交流電源信號(hào)并確定其狀態(tài)時(shí)才是激活 的。狀態(tài)可以包括節(jié)點(diǎn)保持非活動(dòng)狀態(tài)或轉(zhuǎn)變其狀態(tài)為路徑節(jié)點(diǎn)、信 號(hào)節(jié)點(diǎn)或目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。例如，交流電源信號(hào)可以在消息中指定節(jié)點(diǎn)2.0.0 作為信號(hào)節(jié)點(diǎn)并指定節(jié)點(diǎn)3.0.0作為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，當(dāng)消 息檢測(cè)到下游節(jié)點(diǎn)是目標(biāo)節(jié)點(diǎn)時(shí)，它可以?xún)H識(shí)別目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，其中相鄰 上游節(jié)點(diǎn)被編程為信號(hào)節(jié)點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，當(dāng)消息檢測(cè)到上游節(jié) 點(diǎn)是信號(hào)節(jié)點(diǎn)時(shí)，它可以?xún)H識(shí)別信號(hào)節(jié)點(diǎn)，其中下游節(jié)點(diǎn)被編程為目 標(biāo)節(jié)點(diǎn)。盡管通常情況下節(jié)點(diǎn)之間的距離為1至6公里，但此距離可以 是任意長(zhǎng)度。
在產(chǎn)生交流電源信號(hào)后，發(fā)射機(jī)200將此信號(hào)傳輸?shù)焦?jié)點(diǎn)1.0.0。 節(jié)點(diǎn)1.0.0確定它是否為指定的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。在這個(gè)具體例子中，節(jié)點(diǎn) l.O.O確定在此交流電源信號(hào)中的具體地址與其節(jié)點(diǎn)地址不相匹配。節(jié) 點(diǎn)1.0.0進(jìn)一步地確定是否其下游節(jié)點(diǎn)可匹配此消息中提供的節(jié)點(diǎn)地 址。在這種情況下，節(jié)點(diǎn)2.0.0和3.0.0是下游節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)1.0.0將自己配
置為路徑節(jié)點(diǎn)并向發(fā)射機(jī)發(fā)送一個(gè)表示它將作為路徑節(jié)點(diǎn)的確認(rèn)消 息。作為路徑節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)1.0.0將此交流電源信號(hào)傳輸給節(jié)點(diǎn)2.0.0。
在接收到交流電源信號(hào)后，節(jié)點(diǎn)2.0.0確定在此交流電源信號(hào)消息 中提供的信號(hào)節(jié)點(diǎn)與其地址相匹配，以及該命令將請(qǐng)求線路監(jiān)控事件。 節(jié)點(diǎn)2.0.0開(kāi)始消耗此交流電源信號(hào)并通過(guò)向發(fā)射機(jī)200返回確認(rèn)'消息 來(lái)確認(rèn)此信號(hào)。節(jié)點(diǎn)2.0.0消耗來(lái)自發(fā)射機(jī)200的交流電源信號(hào)來(lái)產(chǎn)生 將在下游護(hù)套中傳輸?shù)男盘?hào)。因?yàn)檫@是線路監(jiān)控事件，節(jié)點(diǎn)2.0.0將此 交流電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為在下游護(hù)套中傳輸?shù)闹绷麟妷骸Ｍㄟ^(guò)在下游護(hù)套 中傳輸直流電壓，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)可以確定節(jié)點(diǎn)2.0.0和3.0.0之間電纜護(hù)套的 絕緣電阻。
節(jié)點(diǎn)3.0.0接收來(lái)自發(fā)射機(jī)并經(jīng)由節(jié)點(diǎn)1.0.0和2.0.0的交流電源信號(hào)。在接收此交流電源信號(hào)后，節(jié)點(diǎn)3.0.0在其自身地址匹配上了此交 流電源信號(hào)消息中的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)地址后，確定它是目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。 一旦它識(shí)
別出自己是目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)3.0.0向發(fā)射機(jī)返回確認(rèn)消息，將自己接地 并將自身從它與節(jié)點(diǎn)4.0.0之間的護(hù)套中斷開(kāi)。在一些位置點(diǎn)當(dāng)3.0.0的 下游護(hù)套斷開(kāi)后，節(jié)點(diǎn)2.0.0在一段時(shí)間內(nèi)(如l分鐘)使用直流電壓 (如100VDC)沿它與節(jié)點(diǎn)3.0.0之間的下游護(hù)套進(jìn)行傳輸，使得節(jié)點(diǎn) 3.0.0可以測(cè)量節(jié)點(diǎn)2.0.0和3.0.0之間護(hù)套的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)(如絕緣電 阻)。在節(jié)點(diǎn)3.0.0更新此運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)后，發(fā)射機(jī)200可以在它返回運(yùn) 行狀況數(shù)據(jù)前向節(jié)點(diǎn)3.0.0發(fā)送請(qǐng)求。在一些實(shí)施例中，在接收到來(lái)自 發(fā)射機(jī)200的請(qǐng)求后，節(jié)點(diǎn)3.0.0可以將運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)發(fā)送到節(jié)點(diǎn)2.0.0。 發(fā)射機(jī)200將從節(jié)點(diǎn)2.0.0請(qǐng)求這個(gè)運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)2.0.0將監(jiān)控獲 取的護(hù)套運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦?jié)點(diǎn)l.O.O，在被請(qǐng)求這樣做時(shí)，節(jié)點(diǎn) 1.0.0將向發(fā)射機(jī)200提供此運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)3.0.0 可以自動(dòng)地向發(fā)射機(jī)200提供運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)。 一旦發(fā)射機(jī)200接收到了 運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)，它將向MS提供這個(gè)運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)以進(jìn)行處理。
在圖4B中，示例電纜網(wǎng)絡(luò)是包括MS 102、發(fā)射機(jī)250、 252、 254、 256以及幾個(gè)地址節(jié)點(diǎn)(如節(jié)點(diǎn)5.3.0或節(jié)點(diǎn)4.0.0)的市內(nèi)環(huán)狀電纜網(wǎng) 絡(luò)。在這個(gè)具體實(shí)施例中，盡管此網(wǎng)絡(luò)是根據(jù)線路定位事件進(jìn)行描述 的，但此網(wǎng)絡(luò)并不僅局限于用來(lái)協(xié)助定位線路，而是可以完成其他事 件如監(jiān)控節(jié)點(diǎn)和電纜護(hù)套的運(yùn)行狀況。例如，MS可以向發(fā)射機(jī)254發(fā) 送請(qǐng)求協(xié)助定位節(jié)點(diǎn)1.0.0和1.1.0之間電纜線路的信號(hào)。為協(xié)助定位， 發(fā)射機(jī)產(chǎn)生交流電源信號(hào)。在產(chǎn)生交流電源信號(hào)后，發(fā)射機(jī)254將該信 號(hào)在整個(gè)電纜網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸。每個(gè)節(jié)點(diǎn)直到接收到交流電源信號(hào)并 確定其狀態(tài)時(shí)才是活動(dòng)的。狀態(tài)可以包括節(jié)點(diǎn)保持非活動(dòng)的或者將其 狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槁窂焦?jié)點(diǎn)、信號(hào)節(jié)點(diǎn)或目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。例如，交流電源信號(hào)在 消息中指定節(jié)點(diǎn)1.0.0為信號(hào)節(jié)點(diǎn)并指定節(jié)點(diǎn)1.1.0為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。
節(jié)點(diǎn)6.0.0是發(fā)射機(jī)254和節(jié)點(diǎn)1.0.0之間的節(jié)點(diǎn)，它確定自身狀態(tài) 以便能夠執(zhí)行其角色。在這個(gè)具體例子中，節(jié)點(diǎn)6.0.0不僅確定在交流 電源信號(hào)中的具體地址匹配不上其節(jié)點(diǎn)地址，而且確定這些具體地址 是在下游。因?yàn)檫@些具體節(jié)點(diǎn)是在下游的，節(jié)點(diǎn)6.0.0確定它是路徑節(jié)點(diǎn)并將交流電源信號(hào)傳遞到信號(hào)節(jié)點(diǎn)1.0.0和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)1丄0。在接收到
交流電源信號(hào)后，節(jié)點(diǎn)i.o.o和i丄o確定其狀態(tài)分別是作為信號(hào)節(jié)點(diǎn)和
目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的。在一些實(shí)施例中，信號(hào)節(jié)點(diǎn)1.0.0和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)1丄0可以通 過(guò)向發(fā)射機(jī)254返回確認(rèn)消息來(lái)確認(rèn)其狀態(tài)，以便于發(fā)射機(jī)254可以切 斷發(fā)送出去的交流電源信號(hào)。此示例實(shí)施例并不僅局限于定位直接相 鄰節(jié)點(diǎn)之間的護(hù)套。例如，當(dāng)節(jié)點(diǎn)5.2.0作為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)時(shí)，節(jié)點(diǎn)5.0.0可 作為信號(hào)節(jié)點(diǎn)。這將使得現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員可以用線路定位器來(lái)定位節(jié)點(diǎn) 5.0.0和5.2.0之間的密封線路。而且，發(fā)射機(jī)254也可以作為信號(hào)節(jié)點(diǎn)、
路徑節(jié)點(diǎn)或目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。
在接收到交流電源信號(hào)后，節(jié)點(diǎn)1.0.0確定在交流電源信號(hào)消息中 提供的地址與其地址相匹配，并確定此命令將請(qǐng)求線路定位事件。節(jié) 點(diǎn)1.0.0也向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)(如節(jié)點(diǎn)1丄0)提供交流電源信號(hào)。節(jié)點(diǎn)1.0.0開(kāi) 始消耗交流電源信號(hào)并通過(guò)向發(fā)射機(jī)200返回確認(rèn)消息來(lái)確認(rèn)該信號(hào)。 節(jié)點(diǎn)1.0.0消耗來(lái)自發(fā)射機(jī)254的交流電源信號(hào)以產(chǎn)生可在下游護(hù)套中
傳輸?shù)慕涣鞫ㄎ恍盘?hào)。例如，信號(hào)節(jié)點(diǎn)i.o.o根據(jù)信號(hào)選擇調(diào)制方法可
以產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)。通過(guò)在下游護(hù)套中傳輸交流定位信號(hào)，會(huì)產(chǎn)生可使 線路定位器來(lái)正確識(shí)別此信號(hào)的電磁場(chǎng)。例如，此電磁場(chǎng)可以進(jìn)行相 位校正以進(jìn)一步地協(xié)助線路定位器進(jìn)行線路識(shí)別處理。
作為為下游電纜段產(chǎn)生定位信號(hào)的發(fā)射機(jī)，編程節(jié)點(diǎn)i.o.o有幾個(gè) 優(yōu)勢(shì)。例如，在16個(gè)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)中，在一些實(shí)施例中對(duì)于此操作最差的 設(shè)置時(shí)間是256秒(16個(gè)節(jié)點(diǎn)*16秒)。進(jìn)一步地，在遠(yuǎn)程電纜部署中， 本地產(chǎn)生的電纜定位音質(zhì)具有經(jīng)相位校正的本地信號(hào)的相位被追蹤至 零的優(yōu)勢(shì)，這使得可通過(guò)簡(jiǎn)易最優(yōu)化方法(walkover optimization methods)進(jìn)行失真檢測(cè)和精確確定電纜位置。
節(jié)點(diǎn)1丄0接收來(lái)自發(fā)射機(jī)并經(jīng)由節(jié)點(diǎn)6.0.0和1.0.0的交流電源信 號(hào)。在接收到此交流電源信號(hào)后，節(jié)點(diǎn)1丄0在其自身地址與交流電源 信號(hào)消息中的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)地址相匹配后，確定它是目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。 一旦它識(shí) 別出自己是目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)1丄0向發(fā)射機(jī)254返回確認(rèn)消息并將自己 從它與節(jié)點(diǎn)1丄1和1.2.0之間的護(hù)套中斷開(kāi)。在一些位置點(diǎn)當(dāng)從下游護(hù) 套斷開(kāi)后，信號(hào)節(jié)點(diǎn)1.0.0向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)1丄0發(fā)送經(jīng)由傳導(dǎo)護(hù)套的交流電壓，它將產(chǎn)生用于線路定位的電磁場(chǎng)。在一些實(shí)施例中，電磁場(chǎng)可以 提供經(jīng)相位校正的定位信號(hào)。利用可定位經(jīng)相位校正的定位信號(hào)的線 路定位器，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員將更有能力來(lái)定位密封線路。
圖5A-B示出了根據(jù)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)來(lái)處理交流電源信號(hào)的示例流程圖。
關(guān)于圖5A，示意的程序可以通過(guò)刪除一些步驟或進(jìn)一步地增加一些附
加步驟而被更改，這對(duì)于普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是容易理解的。在最初開(kāi)
始步驟500之后，節(jié)點(diǎn)在步驟502中接收交流電源信號(hào)，其可提供信號(hào) 節(jié)點(diǎn)的地址數(shù)據(jù)、目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的地址數(shù)據(jù)、命令數(shù)據(jù)、與圖l相對(duì)應(yīng)文字 描述中上述被識(shí)別的其他數(shù)據(jù)或者任何其他相關(guān)數(shù)據(jù)。交流電源信號(hào)
可直接或間接地從發(fā)射機(jī)中接收到并經(jīng)由上游節(jié)點(diǎn)。在一些實(shí)施例中， 發(fā)射機(jī)提供具有400-1000Hz頻率的交流電源信號(hào)，但并不局限于此頻
率。在一些實(shí)施例中，接收節(jié)點(diǎn)也可能是發(fā)射機(jī)。
在接收到交流電源信號(hào)后，在步驟504中節(jié)點(diǎn)確定其地址是否匹配 得上此交流電源信號(hào)中的地址信號(hào)節(jié)點(diǎn)地址或目標(biāo)節(jié)點(diǎn)地址。如果 匹配存在，在步驟506中節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步確定該節(jié)點(diǎn)是否為路徑節(jié)點(diǎn)。在一 些實(shí)施例中，確定它的一種途徑是讓節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)其存儲(chǔ)器來(lái)確定在交流 電源信號(hào)中識(shí)別的一個(gè)或兩個(gè)地址是否為下游節(jié)點(diǎn)地址。如果該節(jié)點(diǎn) 不是路徑節(jié)點(diǎn)，那么在步驟508中節(jié)點(diǎn)保持為非活動(dòng)狀態(tài)；并且流程圖 進(jìn)行到連接器516，然后進(jìn)行到連接器520。如果信號(hào)識(shí)別到下游節(jié)點(diǎn)， 在步驟510中節(jié)點(diǎn)可以將其狀態(tài)從非活動(dòng)狀態(tài)重新配置到路徑狀態(tài)，并 且在步驟512中確認(rèn)接收到了交流電源信號(hào)。在重新配置其狀態(tài)后，在 步驟514中節(jié)點(diǎn)接著將交流電源信號(hào)傳遞到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，并且流程圖進(jìn) 行到終結(jié)點(diǎn)522。
返回到確定步驟504，如果交流電源信號(hào)中可識(shí)別地址中的一個(gè)匹 配上了此節(jié)點(diǎn)地址，在步驟518中該節(jié)點(diǎn)處理交流電源信號(hào)。在下圖5B 中描述了一個(gè)示例處理過(guò)程。在交流電源信號(hào)處理之后，在步驟522 中消息進(jìn)行到終結(jié)點(diǎn)。
關(guān)于圖5B，示意的程序可以通過(guò)刪除一些步驟或進(jìn)一步地增加一
些附加步驟而被更改，這對(duì)于普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是容易理解的。為開(kāi) 始處理交流電源信號(hào)，在步驟550中節(jié)點(diǎn)通過(guò)檢查交流電源信號(hào)來(lái)確定
17此節(jié)點(diǎn)是作為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)還是作為信號(hào)節(jié)點(diǎn)。如果該節(jié)點(diǎn)是信號(hào)節(jié)點(diǎn)，
在步驟552中節(jié)點(diǎn)將其狀態(tài)重新配置為信號(hào)節(jié)點(diǎn)，并且在步驟554中向
目標(biāo)節(jié)點(diǎn)提供交流電源信號(hào)以便于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)也能改變其狀態(tài)。在重新
配置其狀態(tài)后，在步驟556中節(jié)點(diǎn)消耗交流電源信號(hào)以便向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)產(chǎn) 生信號(hào)。進(jìn)一步地，在信號(hào)節(jié)點(diǎn)消耗完交流電源信號(hào)后，在步驟558 中節(jié)點(diǎn)確認(rèn)接收到了交流電源信號(hào)，以便發(fā)射機(jī)可以切斷交流電源信 號(hào)的傳輸。在一些實(shí)施例中，消耗和確認(rèn)步驟556、 558可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 接下來(lái)，在步驟560中信號(hào)節(jié)點(diǎn)確定在交流電源信號(hào)中的命令請(qǐng)求 的是線路監(jiān)控(LM)事件還是線路定位(LL)事件。在一些實(shí)施例 中，在流程圖上確定步驟560可以在任何先前點(diǎn)上被執(zhí)行。如果是線路 監(jiān)控事件，在步驟562中節(jié)點(diǎn)可以向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生直流電壓(例如IOO VDC)。通過(guò)由消耗的交流電源信號(hào)產(chǎn)生直流電壓并將此直流電壓經(jīng) 由護(hù)套單元提供給目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，可以產(chǎn)生信號(hào)源。通過(guò)這種方式，信號(hào)
節(jié)點(diǎn)可以將電纜護(hù)套段與其他電纜護(hù)套進(jìn)行隔離來(lái)確定具體護(hù)套的運(yùn) 行狀況。在產(chǎn)生電壓后，在圖5A中流程圖可以進(jìn)行到連接器520。
另一方面，如果命令請(qǐng)求線路定位事件，在步驟564中節(jié)點(diǎn)向目標(biāo) 節(jié)點(diǎn)發(fā)出線路定位信號(hào)。在一些實(shí)施例中，此線路定位信號(hào)可以是經(jīng) 由密封線路的護(hù)套進(jìn)行傳輸?shù)慕涣餍盘?hào)，其中交流信號(hào)和護(hù)套產(chǎn)生線 路定位電磁場(chǎng)信號(hào)。在一些實(shí)施例中，此線路定位電磁場(chǎng)信號(hào)可以進(jìn) 行相位校正來(lái)更好地協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員定位密封線路。如前所述，此 相位校正后的線路定位信號(hào)可以是上述圖3中識(shí)別的選擇信號(hào)。在產(chǎn)生 線路定位信號(hào)后，在圖5A中節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)行到連接器520。
返回到確定步驟550，如果節(jié)點(diǎn)地址與交流電源信號(hào)中指定的目標(biāo) 節(jié)點(diǎn)地址匹配得上，那么在步驟568中節(jié)點(diǎn)將其狀態(tài)重新配置為目標(biāo)節(jié) 點(diǎn)，并且在步驟570中確認(rèn)接收到了交流電源信號(hào)，以便發(fā)射機(jī)可以切 斷交流電源信號(hào)的傳輸。在確認(rèn)接收后，在步驟572中節(jié)點(diǎn)確定交流電 源信號(hào)中的命令請(qǐng)求的是線路監(jiān)控(LM)事件還是線路定位(LL) 事件。在一些實(shí)施例中，在流程圖上確定步驟572可以在任何先前點(diǎn)上 被執(zhí)行。如果命令請(qǐng)求線路定位事件，在步驟574中節(jié)點(diǎn)可以準(zhǔn)備接收 來(lái)自信號(hào)節(jié)點(diǎn)的線路定位信號(hào)。在接收到線路定位信號(hào)后，在圖5A中流程圖可以進(jìn)行到連接器520。
另一方面，當(dāng)交流電源信號(hào)中的命令是請(qǐng)求線路監(jiān)控(LM)事件 時(shí)，在步驟576中節(jié)點(diǎn)將擱淺自己并隔離下游護(hù)套段，以便來(lái)自信號(hào)節(jié) 點(diǎn)的直流電壓信號(hào)不泄漏到下游護(hù)套段中。在隔離步驟576之后，在步 驟578中節(jié)點(diǎn)接收來(lái)自信號(hào)節(jié)點(diǎn)的直流信號(hào)。在一些實(shí)施例中，信號(hào)節(jié) 點(diǎn)提供一個(gè)100伏的直流電壓大約需要1分鐘。這使得目標(biāo)節(jié)點(diǎn)來(lái)采集 關(guān)于護(hù)套段運(yùn)行狀況的數(shù)據(jù)。例如，運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)可以包括護(hù)套絕緣 電阻。這樣采集到的數(shù)據(jù)可以協(xié)助MS來(lái)確定護(hù)套是否被損壞，以便于 MS上的操作者可以通知地面技術(shù)人員來(lái)維修護(hù)套。在采集到數(shù)據(jù)后， 在步驟580中該節(jié)點(diǎn)向發(fā)射機(jī)傳輸運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，目 標(biāo)節(jié)點(diǎn)在運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)中包含其溫度和濕氣數(shù)據(jù)，以便MS也可以監(jiān)控 節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀況。在一些實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)等待來(lái)自發(fā)射機(jī)的對(duì)運(yùn)行狀 況數(shù)據(jù)的請(qǐng)求。 一旦節(jié)點(diǎn)接收到運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)請(qǐng)求，它可以向上游節(jié) 點(diǎn)或發(fā)射機(jī)自身傳輸運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)，上游節(jié)點(diǎn)將等待隨后的來(lái)自發(fā)射 機(jī)的請(qǐng)求。在一些實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)可以向發(fā)射機(jī)自動(dòng)地傳輸運(yùn)行狀況 數(shù)據(jù)，發(fā)射機(jī)可以將運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)發(fā)送至MS。在傳輸完運(yùn)行狀況數(shù)據(jù) 后，在圖5A中流程圖進(jìn)行到連接器582，然后進(jìn)行到連接器520。
鑒于這里給出的本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明和實(shí)踐，本發(fā)明的其他實(shí)施例 對(duì)于那些普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。它意指此詳細(xì)說(shuō)明和一些 舉例僅被當(dāng)作示例，本發(fā)明真正的適用范圍和內(nèi)涵將在以下的權(quán)利要 求書(shū)中指出。
權(quán)利要求
1、一種系統(tǒng)，包括管理系統(tǒng)；發(fā)射機(jī)，被配置用于與管理系統(tǒng)進(jìn)行通信，其中該發(fā)射機(jī)發(fā)送對(duì)命令和至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別的交流電源信號(hào)來(lái)協(xié)助執(zhí)行該命令；第一節(jié)點(diǎn)，被配置用于接收該交流電源信號(hào)，消耗該交流電源信號(hào)，并通過(guò)向第一導(dǎo)線段提供輸出信號(hào)來(lái)根據(jù)該命令產(chǎn)生所述輸出信號(hào)；以及第二節(jié)點(diǎn)，被配置用于接收來(lái)自該導(dǎo)線段的交流電源信號(hào)，并根據(jù)該命令自己準(zhǔn)備接收來(lái)自第一節(jié)點(diǎn)的輸出信號(hào)。
2、 權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中當(dāng)該命令是線路定位命令時(shí)，該第一節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生經(jīng)由導(dǎo)線傳遞到第二節(jié)點(diǎn)的線路定位信號(hào)。
3、 權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中線路定位信號(hào)是產(chǎn)生電磁相位校正的 線路定位信號(hào)的交流信號(hào)。
4、 權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中當(dāng)該命令是線路監(jiān)控命令時(shí)，該第一 節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生經(jīng)由導(dǎo)線傳遞到第二節(jié)點(diǎn)的線路監(jiān)控信號(hào)。
5、 權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中該線路監(jiān)控信號(hào)是直流電壓信號(hào)。
6、 權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中該第二節(jié)點(diǎn)將自己接地并與第二節(jié)點(diǎn) 和下游節(jié)點(diǎn)之間的導(dǎo)線段隔離，接收來(lái)自該第一節(jié)點(diǎn)的線路監(jiān)控信號(hào)， 更新該導(dǎo)線段的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)，并將運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)傳輸?shù)桨l(fā)射機(jī)。
7、 權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中該發(fā)射機(jī)將運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾?設(shè)備來(lái)處理。
8、 權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中該運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)包括第二節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行 狀況數(shù)據(jù)。
9、 權(quán)利要求1的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括第三節(jié)點(diǎn)，該第三節(jié)點(diǎn)確定至 少一個(gè)第一節(jié)點(diǎn)或第二個(gè)節(jié)點(diǎn)是否是下游節(jié)點(diǎn)，并且如果它們是下游 節(jié)點(diǎn)時(shí)，向至少一個(gè)第一節(jié)點(diǎn)或第二個(gè)節(jié)點(diǎn)提供交流電源信號(hào)。
10、 權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中該發(fā)射機(jī)包括第一節(jié)點(diǎn)。
11、 一種方法，包括在節(jié)點(diǎn)處接收由發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的交流電源信號(hào)，其中交流電源信號(hào) 包括命令和至少一個(gè)識(shí)別節(jié)點(diǎn)地址；確定節(jié)點(diǎn)地址是否與識(shí)別節(jié)點(diǎn)地址匹配；以及 基于該確定來(lái)參與該命令。
12、 權(quán)利要求11的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)節(jié)點(diǎn)地址不與識(shí)別節(jié)點(diǎn) 地址匹配時(shí)，確定該節(jié)點(diǎn)是否為路徑節(jié)點(diǎn)。
13、 權(quán)利要求12的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)該節(jié)點(diǎn)是路徑節(jié)點(diǎn)時(shí)， 將該節(jié)點(diǎn)重新配置為路徑節(jié)點(diǎn)，并且將交流電源信號(hào)提供給下一下游 節(jié)點(diǎn)。
14、 權(quán)利要求ll的方法，當(dāng)節(jié)點(diǎn)地址與識(shí)別節(jié)點(diǎn)地址匹配時(shí)，確 定該節(jié)點(diǎn)是目標(biāo)節(jié)點(diǎn)還是信號(hào)節(jié)點(diǎn)。
15、 權(quán)利要求14的方法，進(jìn)一步包括將該節(jié)點(diǎn)重新配置為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。
16、 權(quán)利要求14的方法，進(jìn)一步包括將該節(jié)點(diǎn)重新配置為信號(hào)節(jié) 點(diǎn)，向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)提供交流電源信號(hào)，并消耗該交流電源信號(hào)。
17、 權(quán)利要求ll的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)該節(jié)點(diǎn)是目標(biāo)節(jié)點(diǎn)時(shí)，確定該交流電源信號(hào)的命令，其中該命令是線路定位命令或者線路監(jiān) 控命令。
18、 權(quán)利要求17的方法，其中所述參與包括當(dāng)該命令是線路定位命令時(shí)，準(zhǔn)備接收該線路定位信號(hào)。
19、 權(quán)利要求17的方法，其中所述參與包括將該節(jié)點(diǎn)接地；與 下游導(dǎo)線段隔離；當(dāng)該命令是線路監(jiān)控命令時(shí)，更新與上游導(dǎo)線段的 運(yùn)行狀況相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)；并向上游組件傳輸運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)。
20、 權(quán)利要求11的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)節(jié)點(diǎn)是信號(hào)節(jié)點(diǎn)時(shí)，確 定該交流電源信號(hào)的命令，其中該命令是線路定位命令或者線路監(jiān)控 命令。
21、 權(quán)利要求20的方法，其中所述參與包括當(dāng)該命令是線路監(jiān) 控命令時(shí)，產(chǎn)生經(jīng)由導(dǎo)線段傳輸?shù)侥繕?biāo)節(jié)點(diǎn)的直流電壓，其中該目標(biāo) 節(jié)點(diǎn)采集該導(dǎo)線段的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)。
22、 權(quán)利要求20的方法，其中所述參與包括當(dāng)該命令是線路定位命令時(shí)，產(chǎn)生經(jīng)由導(dǎo)線段傳輸?shù)侥繕?biāo)節(jié)點(diǎn)的線路定位信號(hào)，其中當(dāng) 線路定位信號(hào)流經(jīng)該導(dǎo)線段時(shí)，該導(dǎo)線段產(chǎn)生電磁場(chǎng)。
23、 一種節(jié)點(diǎn)，包括 至少一個(gè)開(kāi)關(guān)；以及處理器，被配置用于接收包括命令和至少一個(gè)識(shí)別節(jié)點(diǎn)地址的交 流電源信號(hào)，確定節(jié)點(diǎn)地址是否與識(shí)別節(jié)點(diǎn)地址匹配；基于該確定重 新配置該至少一個(gè)開(kāi)關(guān)，并參與執(zhí)行該命令。
24、 權(quán)利要求23的節(jié)點(diǎn)，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)器，被配置用于向處理 器提供下游節(jié)點(diǎn)的地址，以便處理器能夠確定下游節(jié)點(diǎn)是否與識(shí)別節(jié) 點(diǎn)地址匹配。
25、 權(quán)利要求24的節(jié)點(diǎn)，其中當(dāng)下游節(jié)點(diǎn)地址與識(shí)別節(jié)點(diǎn)地址匹 配時(shí)，該處理器重新配置該至少一個(gè)開(kāi)關(guān)以便該節(jié)點(diǎn)能夠作為路徑節(jié) 點(diǎn)。
26、 權(quán)利要求23的節(jié)點(diǎn)，其中該處理器根據(jù)確定重新配置該至少 一個(gè)開(kāi)關(guān)，以便該節(jié)點(diǎn)能夠作為信號(hào)節(jié)點(diǎn)。
27、 權(quán)利要求23的節(jié)點(diǎn)，其中，該處理器基于匹配確定來(lái)確定該 命令是線路定位命令還是線路監(jiān)控命令。
28、 權(quán)利要求27的節(jié)點(diǎn)，進(jìn)一步包括信號(hào)發(fā)生器，當(dāng)該命令是線 路監(jiān)控命令時(shí)，該信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生要提供給目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的直流電壓。
29、 權(quán)利要求27的節(jié)點(diǎn)，進(jìn)一步包括信號(hào)發(fā)生器，它產(chǎn)生要提供 給導(dǎo)線護(hù)套段的線路定位信號(hào)，其中當(dāng)線路定位信號(hào)流經(jīng)導(dǎo)線段時(shí)， 該導(dǎo)線段產(chǎn)生電磁場(chǎng)。
30、 權(quán)利要求23的節(jié)點(diǎn)，其中，該處理器基于所述確定來(lái)重新配 置該至少一個(gè)開(kāi)關(guān)以便該節(jié)點(diǎn)能夠作為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。
31、 權(quán)利要求23的節(jié)點(diǎn)，其中，該處理器基于匹配確定來(lái)確定該 命令是線路定位命令還是線路監(jiān)控命令。
32、 權(quán)利要求31的節(jié)點(diǎn)，其中，該處理器通過(guò)準(zhǔn)備接收線路定位信號(hào)來(lái)參與執(zhí)行該線路定位命令。
33、 權(quán)利要求31的節(jié)點(diǎn)，其中，該處理器通過(guò)將自己接地、與下游導(dǎo)線段隔離、更新與上游導(dǎo)線段的運(yùn)行狀況相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)以及向上游組件傳輸運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)，來(lái)參與執(zhí)行該線路監(jiān)控命令。
34、 權(quán)利要求33的節(jié)點(diǎn)，進(jìn)一步包括檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的濕氣并向處理器 提供濕氣數(shù)據(jù)的傳感器，該處理器將濕氣數(shù)據(jù)合并到運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)中。
35、 權(quán)利要求33的節(jié)點(diǎn)，進(jìn)一步包括檢測(cè)節(jié)點(diǎn)溫度并向處理器提 供溫度數(shù)據(jù)的傳感器，該處理器將溫度數(shù)據(jù)合并到運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)中。
全文摘要
提供了一種能夠監(jiān)控密封線路并協(xié)助定位該密封線路的系統(tǒng)、方法和節(jié)點(diǎn)。該系統(tǒng)包括管理系統(tǒng)、發(fā)射機(jī)、第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)。發(fā)射機(jī)被配置用于與管理系統(tǒng)進(jìn)行通信，其中該發(fā)射機(jī)發(fā)送能識(shí)別命令和至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)的交流電源信號(hào)來(lái)協(xié)助執(zhí)行此命令。第一節(jié)點(diǎn)被配置用于接收和消耗此交流電源信號(hào)，并且根據(jù)該命令產(chǎn)生輸出信號(hào)并向第一導(dǎo)線段提供此輸出信號(hào)。第二節(jié)點(diǎn)被配置用于接收來(lái)自導(dǎo)線段的交流電源信號(hào)，并且根據(jù)該命令自己準(zhǔn)備接收來(lái)自第一節(jié)點(diǎn)的輸出信號(hào)。
文檔編號(hào)G01R31/08GK101443668SQ200780016975
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2007年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月10日
發(fā)明者吉姆·維特, 昆·李 申請(qǐng)人:麥特羅特克公司