專利名稱：縱橫制交換機微機自動程控測試儀的制作方法
技術領域：
本發明公開了一種可對縱橫制交換機，尤其是日本C400型、C460型縱橫制交換機進行性能自動測試的縱橫制交換機自動測試設備。屬于郵電通信設備自動檢測技術領域。
目前，我國引進較多的日本C400型、C460型縱橫制交換機，其安裝調測及維護測試工作仍采用人工指定測試，不具備自動測試性能。大量的鏈路、繩路、入中繼器需例行測試，給安裝調測及日常維護測試帶來了困難。日本生產的C400A－ACT型自動測試架可以完成上述設備的自動測試工作。但是，這種自動測試架為繼電器式，體積大、速度慢、有機件磨損等問題，并且該項技術已經比較落后。綜上所述，發明一種用于縱橫制交換機尤其是日本C400型、C460型縱橫制交換機自動測試儀是十分必要的。
本發明的目的是提供一種可用于縱橫制交換機尤其是C400型、C460型縱橫制交換機的自動測試儀器。
說明書附
圖1a、圖1b是本發明的構成原理方框圖。
說明書附圖2是本發明的微機系統電路圖。
說明書附圖3、4為本發明的外部輸入輸出接口電路圖。
說明書附圖5為本發明中的ON、MT、FM、PT信號輸入電平轉換電路和ST、ANS、TSTRL信號輸出接線的電路圖。
說明書附圖6、7、8、9為本發明的微機控制程序圖。
本發明的技術要點表現為由一個微機系統和外部輸入輸出接口電路與縱橫制交換機上的人工集中測試架(MTF)的控制電鍵和信號顯示電路相連接，利用微機控制發出測試控制信號和輸出相應的二進位信號經譯碼器譯碼，驅動直流開關電路控制的繼電器動作，代替人工扳鍵測試并且將測試結果信號輸入微機中實現連續測試及故障警告等。
以下根據說明書附圖，對本發明的構成做具體介紹縱橫制交換機微機自動程控測試儀由一個微型計算機系統包括CPU、存貯器和I／O接口芯片，再加上電源、振蕩器和復位電路，以及與I／O接口芯片和縱橫制交換機中集中測試架相聯接的外部輸入輸出接口電路兩部分所組成，其特征是外部輸入輸出接口電路包括A、由功放電路(功放1、8、9)和繼電器組成的啟動信號(ST)輸出電路、應答信號(ANS)輸出電路、釋放信號(TSTRL)輸出電路；B、由電平轉換電路相聯接的測試程序指示(ON)信號輸入電路、計費正常(MT)信號輸入電路、鏈路全忙(FM)信號輸入電路、測試正常(PT)信號輸入電路；C，由譯碼器、顯示譯碼器、功放電路(5、6、3、2、4、7)和繼電器搭接成的千位號碼控制輸出電路、個位號碼控制輸出電路、話路控制輸出電路以及中繼架群號(TBG)、中繼架架號(TBN)中繼器臺號(TG)、中繼器臺出線號(TS)四種坐標控制信號輸出電路。本發明的具體實施是這樣的將微機系統Z－80CPU、EPROM、PIO1、PIO2及附屬電路部份集中裝在一塊印刷板內，把所有程序輸入到EPROM中去。CPU根據EPROM中的程序控制兩個PIOA口、B口的輸出。PIO為位控方式，PIO2A口2、B口2數據信號線的分配是A口2的0～4共五條線作為二進制輸出通過譯碼，控制20條鏈路的輸出信號。A口2的5、6、7三條線作為KA、KB、KC三個測試類別鍵的輸入信號線。任何一個電鍵動作就會向A口輸入信號，轉入相應主程序操作。PIO2口B20～3四條線，二進制輸出通過譯碼，控制中繼器TS坐標TS2～TS9八條線輸出。口B2的4號線作為模擬應答控制線，5號線作為復原測試設備控制線，6號線作為故障告警及測試完畢告警信號輸出控制線，7號線為暫停測試控制線。KD為暫停鍵，在任何時候需要暫停測試檢查時則按下暫停鍵，操作就會自動轉入暫停子程序。另外在CH、TS坐標信號輸入同時加譯碼顯示器，以便明確判定障礙點的坐標位置。
PIO1數據信號線的分配是A口10號線作為ST信號輸出線，控制測試架的起動信號，1號線作為鏈路測試完好后的信號回送線，來PT信號，說明鏈路完好，轉下一條鏈路測試。2號線為ON線，作為測試架的起動證實信號線。3號線為MT線，若計費正常，則MT線來信號。4～7四條線為TBN、TBG二進制輸出譯碼信號控制線，控制中繼架的群號架號。
口B14～7號線四條線作為譯碼器輸出控制線，控制中繼器(繩路)坐標位置臺信號TG0～TG18，只控制被叫側坐標，故需十種狀態即可。0～3四條線為二進制譯碼輸出線控制被叫號碼輸出，被叫號碼輸出二種信號，一種是個位信號個0～個7，另一種是千位信號，千1和千6，控制原機架的被叫號碼發送電路依次發出1000～1007、6000～6007、16個被叫用戶號碼，分別控制對應的00～33十六個機架。
微機系統輸出電位最高為＋5V，而對原機架的控制都是繼電器電路。電平轉換及繼電器驅動接口電路為一個三極管放大器，其輸入直接接在TTL與非門的輸出端，當TTL與非門輸出為“0”時，放大器截止，繼電器處釋放狀態，當與非門輸出為“1”時，電位＞3.6V，則電流通過基極電阻使放大器導通，繼電器動作，控制機架進行相應動作。
CH0～CH19為話路控制部份，將CH繼電器動合接點，跨接在CH電鍵的動合部份，靜合接點串接在電鍵靜合電路中。
被叫號碼控制鍵，可根據市話局號碼位數不同而選擇9位號中的幾位。如號碼為22××××，則可將A、B鍵置“2”位，如果將其他4位號碼都作為控制線引出，則需40條線，需增加很多接口電路，使用起來也不方便。本設計電路只控制2個電鍵，千位電鍵只控制2個號碼1和6、個位鍵控制8個號碼0、1～7，這樣只需十種狀態控制就可完成對16個用戶機架的指定測試。
TBG為中繼架群號，TBN為中繼架架號，TBG、TBN決定16個中繼架中的任何一個。TG為中繼器的臺信號坐標，每架有20臺，用TG0～TG19表示，一條繩路占兩個TG號，只指定被叫端位置，即可決定繩路的臺坐標。TS為一臺的出線位置，決定這一個臺中的哪一條繩路坐標。控制TBG、TBN、TG、TS四種信號，可對任一架的任一條繩路進行測試。
ST信號，為測試架的起動信號，由微機系統輸出ST信號，經接口放大器使ST繼電器動作，接通測試架的ST起動電路。應答電路ANS及釋放電路TSTRL的控制原理與ST電路相同。FM、ON、MT、PT為測試儀的輸入信號，測試儀根據這些從交換機來的信號，進行相應的邏輯操作。因集中測試架中輸出信號都是－48V和地氣兩種，需將這兩種信號轉換為微機能接收的＋5V及地氣信號，電平轉換電路如圖5所示。以ON信號轉換為例說明當有ON信號證明已經起動集中測試架，集中測試架中的ON繼電器接點動合，12V通過電阻R1向基極注入電流，輸入電阻R2入端接地，繼電器因放大器導通而動作，接點動合，向微機送ON′地氣信號。靜態時，集中測試架中ON繼電器不吸，on接點斷開，機架－48V通過ON燈，電阻R2，二極管D使放大器基極電位為－0.7V，三極管處于截止狀態，繼電器釋放，向微機送ON′＋5V信號。微機程序則根據＋5V及地氣兩種狀態判斷ON信號是否正常。圖5虛線部份為原機架電路。
下面根據原理圖，對工作原理進行說明。
按程序流程圖，對PIO各口初始化程序后，開始對外部信號KA、KB、KC三線進行查詢，看有無外部輸入信號。KA為本局鏈路測試鍵，KB為繩路測試鍵，KC為入中繼及入局鏈路測試鍵，三個控制鍵中哪一個動作就轉入相應的程序入口處。如進行本局鏈路測試，則扳動KA鍵，就可自動進行鏈路測試。
KA鍵閉合，程序轉入本局鏈路程序入口處。(1)將CH輸出信號置為第一條鏈路CH0，則CH0繼電器接點閉合，使CHT0和TCHT0相接，連通第一條鏈路起動路由。(2)被叫號碼置為221000，即用戶架(LLF)自動置為“00”架，PIO1口B譯碼線0～3為輸出“O”，譯碼輸出“0”線為“1”，被叫號碼個位繼電器個0吸，千位繼電器千1吸，個0繼電器吸后，將發碼鍵中“0”號線和N線接通，發出被叫個位“0”號，同樣，千位繼電器千1吸，發出千位“1”號，這樣被叫號碼與原固定號碼合為221000。(3)中繼架(TLF)置為“00”架，即TBG“0”，TBN置“0”。PIO1口A4、5號線為“0”，6、7號線為“0”譯碼輸出后，使TBG0繼電器和TBN0繼電器吸。接通TBG0和TBN0的動作路由，控制MTF發出TBG0和TBN0坐標。(4)將中繼架接線器置為第一臺，即TG0，繩路為第一條，即第一條出線TS2，PIO1口B4、5、6、7號線為“0”，譯碼輸出后，TG0繼電器動作；PIO2口B0、2、3號線為“0”，1號線為“1”，譯碼輸出后TS2繼電器動作，將信號控制集中測試架(MTF)TG0繼電器接點，控制TG鍵接通TG0坐標，TS2繼電器吸，控制集中測試架TS2鍵發出TS2坐標。
各信號置位后，向ST鍵送“ST”吸動信號，PIO1A口1第一條線出“1”，通過反相放大，使ST繼電器吸；st接點接通，起動集中測試架，交換機進行測試接通，程序對接續情況進行監視。
如鏈路及設備測試正常，則在集中測試架中，PT燈亮，通過電平轉換電路向微機送PT地氣信號。PIO1口A1第二條線來PT地氣信號，表示測試正常，程序發出釋放指令，PIO2口B25號線發出地氣信號通過反相放大使TSTRL繼電器吸動。另外，其接點控制集中測試架中釋放電路接通，測試儀釋放，測試程序轉第二條鏈路測試；如測試中的鏈路被用戶通話占用，則設備來FM信號，同樣送出TSTRL釋放信號。
測試中，如該條鏈路有故障，則1秒鐘后轉故障告警子程序，在PIO2口B2第7條線送出J信號，起動告警電路，發出時長為5秒的告警信號，通知測試人員，同時顯示器上顯示其故障鏈路的座標位置，在交換設備內部自動起動障礙記錄機，記錄障礙現象，程序送釋放信號TSTRL，并自動轉入下一條鏈路的測試。
在進行繩路自動測試時，測試儀中KB鍵閉合，則程序轉入繩路測試主程序入口處，程序通過PIO口向設備送出所需要的繩路測試信號，則交換設備轉入測試狀態。如接續正常，PIO1口A1第二條線來PT地氣信號。表示用戶已接通振鈴。然后測試應答及計費性能微機送出應答信號ANS，應答繼電器ANS動作，接通集中測試架的應答電路，模擬被叫用戶取機，程序轉入測試計費狀態，等待MT信號，如計費正常，集中測試架中MT燈亮，向MT電平轉換電路，輸入地氣信號，MT繼電器動作，向微機系統輸入MT地氣信號，則本條繩路測試完畢，自動轉下一條繩路測試。
如出現任何故障，則程序轉告警子程序，進行5秒或3秒告警，用以區別障礙類別，繩路接不通障礙進行5秒告警，繩路計費不正常障礙進行3秒告警，并自動顯示和記錄障礙情況。
在進行入中繼測試時，將測試塞繩插入相應入中繼彈簧排內，在測試儀中扳動KC電鍵，可進行這條入中繼到各架的全部入局鏈路測試，測試程序和告警情況與本局鏈路測試情況相同。
本測試儀在5120門市話局安裝后，經過一段時間使用運轉，性能良好。大大方便了工程的調測及維護，和原人工指定測試相比，效益十分明顯。
下面將本測試儀和人工指定測試粗略比較一下若采用人工測試，值班人員操作電鍵的時間，加上疲勞因素及其他人為原因，平均每條鏈路的測試時間為約20秒左右，若測完全部鏈路，則需時間為T1＝20×1216／3600＝364(小時)每天夜間有效工作時間，按5小時計算，約需2個多月的時間才能測完。
繩路及入中繼器測試，因為還要測試應答及計費性能，則需測試的時間更長，每條電路的測試時間約為30秒左右，則需時間為T2＝30×(400＋332)／3600＝6.1(小時)可見采用全部人工測試需時間為370小時。
若采用自動測試，由于單板機的工作速度很快，受人為因素影響少。每條電路的測試時間幾乎全部是交換機的接續時間，約為300ms則鏈路的測試時間為T′＝0.3×216／3600＝5.4(小時)繩路及入中繼器的測試時間為每條用0.5秒，則
T2′＝0.5×(400＋332)／3600＝0.1小時全部測試時間為0.1＋5.4＝5.5小時這樣可見，利用自動測試只需要一個班的時間就可將全部項目測試完。和原人工指定測試相比效率為η＝ (T)/(T′) ＝ 370/5.5 ＝66.3(倍)提高近70倍。
另外，由于采用了自動測試設備，解決了測試靠人干的現象，既減輕了維護人員的勞動強度，還可以節省人員，實現局所的少人維護，維護人員可以隨時通過自動測試，了解設備的運轉情況，發現障礙及時檢修，提高設備維護水平。
以下借助說明書附圖，對實施例外部接口電路的構成、聯接以及電器元件的選用做進一步的具體介紹啟動信號(ST)輸出電路由兩個反相器和晶體管BG1以及繼電器J1所搭成。應答信號(ANS)輸出電路由一個反相器和晶體管BG2以及繼電器J10搭接組成。釋放信號(TSTRL)輸出電路由一個反相器和晶體管BG3以及繼電器J11所組成。測試程序指示(ON)信號輸入電路、計費正常(MT)信號輸入電路、鏈路全忙(FM)信號輸入電路以及測試正常(PT)信號輸入電路分別由聯接ON、MT、FM、PT指示燈接點的四個晶體管開關放大器控制的四個繼電器所組成。其中，PT、FM信號經IC8或門電路后輸入接口芯片。千位號碼控制輸出電路由晶體管BG4、BG5和繼電器J5、J6以及多個反相器搭成。個位號碼控制輸出電路由顯示譯碼器IC4、譯碼器IC11以及與其相接的八條分別由反相器、晶體管BG6、繼電器J7搭成的輸出電路所構成。話路控制輸出電路由顯示譯碼器IC5、IC6、譯碼器IC12以及與其相接的20條分別由反相器、晶體管BG7、繼電器J8搭成的輸出電路所構成。中繼架群號(TBG)坐標控制信號輸出電路由顯示譯碼器IC2、譯碼器IC9－2以及與其相接的四條分別由反相器、晶體管BG8、繼電器J3搭成的輸出電路所構成。中繼架架號(TBN)坐標控制信號輸出電路由顯示譯碼器IC1、譯碼器IC9－1以及與其相接的四條分別由反相器、晶體管BG9、繼電器J2搭成的輸出電路所組成。中繼器臺號(TG)坐標控制信號輸出電路由顯示譯碼器IC3、譯碼器IC10以及與其相接的10條分別由反相器、晶體管BG10、繼電器J4搭成的輸出電路所構成。中繼器臺出線號(TS)坐標控制信號輸出電路由顯示譯碼器IC7、譯碼器IC13以及與其相接的八條分別由反相器、晶體管BG11、繼電器J9搭成的輸出電路所構成。
以上電路構成中的主要元件規格是IC1～IC7為七段字形顯示譯碼器T1248。IC8為雙輸入或門電路。IC9為雙二線4線譯碼器T1155。IC10、IC11、IC13為4線－16線譯碼器T1154。IC12為兩片T1154合并使用。晶體三極管BG1～BG11均為3DG12B。繼電器J1、J11、J10為JAG－1H型笛簧繼電器，J2、J3為JAG－3H型，J9J4、J5、J6、J7為JAG－4H型笛簧繼電器。J8為JRX－13F片簧繼電器。實施例中的控制鍵KA、KB、KC、KD均由單刀雙擲開關和雙輸入端反相器搭接而成。
本發明在具體實施時，請參考以下對各個附圖的簡要說明，以便實施進行地更順利。
說明書附圖2所示的是本發明使用的基本的Z80微型計算機系統，它由Z80CPU、存貯器和兩個PIO接口芯片、再加上振蕩器和復位電路等組成，外部存貯器由ZPROM構成。
說明書附圖3所示的是PIO1接口芯片與外部輸入輸出接口電路的具體聯接電路圖。
說明書附圖5所示是ON、MT、FM、PT信號輸入電平轉換電路以及ST、ANS、TSTRL信號輸出接線的電路圖。圖中虛線部分為縱橫制交換機中的原有電路。
說明書附圖4所示的是PIO2接口芯片與外部輸入輸出接口電路的具體聯接電路圖。
權利要求1.一種縱橫制交換機微機自動程控測試儀由一個微型計算機系統包括CPU、存貯器、I/O接口芯片、電源、振蕩器和復位電路，以及與I/O接口芯片和縱橫制交換機中集中測試架相聯接的外部輸入輸出接口電路兩部分所組成，其特征是外部輸入輸出接口電路包括A、由功放電路(功放1、8、9)和繼電器組成的啟動信號(ST)輸出電路、應答信號(ANS)輸出電路、釋放信號(TSTRL)輸出電路；B、由電平轉換電路相聯接的測試程序指示(ON)信號輸入電路、計費正常(MT)信號輸入電路、鏈路全忙(FM)信號輸入電路、測試正常(PT)信號輸入電路；C、由譯碼器、顯示譯碼器、功放電路(5、6、3、2、4、7)和繼電器搭接成的千位號碼控制輸出電路、個位號碼控制輸出電路、話路控制輸出電路以及中繼架群號(TBG)、中繼架架號(TBN)中繼器臺號(TG)、中繼器臺出線號(TS)四種坐標控制信號輸出電路。
2.按照權利要求1所述的縱橫制交換機微機自動程控測試儀，其特征是外部接口電路中啟動信號(ST)輸出電路由兩個反相器和晶體管(BG1)以及繼電器(J1)所搭成。
3.按照權利要求1所述的縱橫制交換機微機自動程控測試儀，其特征是外部接口電路中應答信號(ANS)輸出電路由一個反相器和晶體管(BG2)以及繼電器(J10)搭接組成。
4.按照權利要求1所述的縱橫制交換機微機自動程控測試儀，其特征是外部接口電路中釋放信號(TSTRL)輸出電路由一個反相器和晶體管(BG3)以及繼電器(J11)所組成。
5.按照權利要求1所述的縱橫制交換機微機自動程控測試儀，其特征是外部接口電路中的測試程序指示(ON)信號輸入電路、計費正常(MT)信號輸入電路、鏈路全忙(FM)信號輸入電路以及測試正常(PT)信號輸入電路分別由聯接ON、MT、FM、PT指示燈接點的四個晶體管開關放大器控制的四個繼電器所組成。
6.按照權利要求1所述的縱橫制交換機微機自動程控測試儀，其特征是外部接口電路中千位號碼控制輸出電路由晶體管(BG4、BG5)和繼電器(J5、J6)以及多個反相器搭成；個位號碼控制輸出電路由顯示譯碼器(IC4)、譯碼器(IC11)以及與其相接的八條分別由反相器、晶體管(BG6)、繼電器(J7)搭成的輸出電路所構成。
7.按照權利要求1所述的縱橫制交換機微機自動程控測試儀，其特征是外部接口電路中話路控制輸出電路由顯示譯碼器(IC5、IC6)、譯碼器(IC12)以及與其相接的20條分別由反相器、晶體管(BG7)、繼電器(J8)搭成的輸出電路所構成。
8.按照權利要求1所述的縱橫制交換機微機自動程控測試儀，其特征是外部接口電路中的中繼架群號(TBG)坐標控制信號輸出電路由顯示譯碼器(IC2)、譯碼器(IC9－2)以及與其相接的四條分別由反相器、晶體管(BG8)、繼電器(J3)搭成的輸出電路所構成；中繼架架號(TBN)坐標控制信號輸出電路由顯示譯碼器(IC1)、譯碼器(IC9－1)以及與其相接的四條分別由反相器、晶體管(BG9)、繼電器(J2)搭成的輸出電路所組成。
9.按照權利要求1所述的縱橫制交換機微機自動程控測試儀，其特征是外部接口電路中中繼器臺號(TG)坐標控制信號輸出電路由顯示譯碼器(IC3)、譯碼器(IC10)以及與其相接的10條分別由反相器、晶體管(BG10)、繼電器(J4)搭成的輸出電路所構成；中繼器臺出線號(TS)坐標控制信號輸出電路由顯示譯碼器(IC7)、譯碼器(IC13)以及與其相接的八條分別由反相器、晶體管(BG11)、繼電器(J9)搭成的輸出電路所構成。
專利摘要本實用新型公開了一種用于縱橫制交換機、特別是日本C400型、C460型交換機進行自動性能測試的微機自動程控測試儀。采用了一個微機系統和外部I/O接口電路與交換機上的集中測試架上的控制電鍵和信號顯示電路相連接，利用微機程控對集中測試架上的電鍵進行控制，達到代替人工手工扳鍵測試，便測試效率提高數十倍。該測試儀構造簡單、性能可靠，可廣泛用于國產和進口縱橫制交換機進行安裝調試和日常維護工作。
文檔編號H04M3/22GK2062927SQ8920596
公開日1990年9月26日 申請日期1989年9月6日 優先權日1989年9月6日
發明者譚學嶺 申請人:聊城地區郵電局