PCM设备二线/四线通道多功能环回装置

PCM设备二线/四线通道多功能环回装置

谢泳康，陈图，郑康宅

（广东电网有限责任公司清远供电局，广东 清远 511500）

摘要：在经济快速发展的时代，语音通信仍占据着十分重要的地位，而在语音通信中PCM设备仍占据着一定的份额，但PCM设备用户端的运维和故障处理往往特别繁琐且耗时长。为了提高效率，我们研发了PCM设备二线/四线通道多功能环回装置，本文将具体介绍其原理、用途和优点。

关键词：PCM；通道；环回；装置

引言

PCM设备输出的通道一般在50、100个以上，在维护时特别麻烦，不仅容易误断其它正常运行的通道，对通道进行自环测试时步骤繁琐又耗时。此外，PCM设备输出的通道除了二线，还有四线，自环的方法又不一样，特别是四线，耗时比较多。为了解决PCM设备二线、四线通道维护和故障处理的困难，我们研发了PCM设备二线/四线通道多功能环回装置，把二线自环和四线自环的功能集于一体，既方便使用，又可靠省时。

1 PCM原理简介

PCM，是英文pulse code modulation的简称，中文的意思是脉冲编码调制。脉冲编码调制的工作原理，是把连续的变化的模拟信号进行处理（包括抽样、量化和编码），然后转化成数字信号，简单的理解就是把模拟信号转化成数字信号。

抽样，即把在时间上连续的信号离散化。按照奈奎斯抽样定理，采样频率必须大于原信号最大频率的两倍，接收端才能从采样脉冲信号中完全恢复出原信号。语音频率范围在300-3400Hz之间，简单把最大频率设为4000Hz，则抽样频率为8000Hz，即抽样周期是125us。量化，简单来理解就是把幅度连续的数值用有限个相近数值来代替。量化可以分为均匀量化和非均匀量化，我国使用的是A律13折线非线性量化，分为256个量化级。量化后得出的数值使用一定的代码表示，就是编码了，一般使用8位的二进制代码表示。因为采样频率是8000Hz，使用8位（bit）二进制编码后，得出的语音速率为8bit×8000Hz=64Kbit/s。于是，我们知道PCM设备输出的通道频率为64Kbit/s。

PCM设备广泛应用于各行各业，如通信、电力、石油、交通等行业。PCM设备的组网方式可以多种多样，可以提供核心节点、汇聚节点和业务接入节点等。加上其完备的网络管理能力，使得业务可以安全、可靠和稳定地运行。

2 目前PCM设备通道维护存在的问题

PCM设备通道出线一般分为二线和四线，二线通道用于传输语音信号，四线通道用于传输远动自动化信号。随着设备运行时间越长，设备出现的故障就会越多。在日常的故障处理中，我们发现大概可以分为设备侧故障和用户侧故障，虽然处理故障的流程比较清晰，但是实际维护过程中，还是发现不少困难。实际维护存在的问题主要如下：

（1）目前我们负责运维的PCM设备有近300台，其承载的业务比较多，运维工作量比较大；加上设备运行年限比较大，故障率日益增多。

（2）对PCM设备二线、四线通道进行验收、测试、故障处理时，使用音频跳线对其出线端子进行卡（接）线和拆线的操作比较繁琐且耗时间。

（3）对同一端子进行卡线和拆线的交替重复操作，需进行多次操作且对端子有一定的损伤，甚至会导致端子故障。

（4）PCM设备出线有二线和四线之分，其环回方式也不相同，对PCM设备出线进行环回操作容易混乱。

3 PCM设备二线/四线通道多功能环回装置的工作原理

基于目前PCM设备通道维护存在的问题，我们专门研发了一种对PCM设备二线、四线通道均可以自动环回的装置，如下图所示。该装置能把二线、四线不同的环回操作简化并集成在一起，大大提高了设备的安全运行水平和作业人员的工作效率。

PCM设备二线通道的环回，就是把该通道的两根信号线短接在一起，即短路，通过对端侧对该二线通道就行测试，来检验该通道是否存在开路，可用于通道验收和故障处理。PCM设备四线通道其实就是由2个二线通道组成，一个二线通道发信号，另一个二线通道收信号。PCM设备四线通道的环回，就是把第一个二线通道跟另一个二线通道短接在一起，对端即可收到本端发出去的信号，可用于通道调试、验收和故障处理。与二线通道环回不一样，四线通道环回不是简单的分别对其2个二线通道短接，而是把这2个二线通道“连”在一起。比如该PCM设备四线通道的发信号线是A和B这2根线，收信号线是C和D这2根线，那么该PCM设备四线通道环回的方法就是：A-C短接、B-D短接，或者A-D短接、B-C短接，因为PCM出线通道是模拟信号，不存在极性问题。

我们研发的PCM设备二线/四线通道多功能环回装置主要运用了以下工作原理：

（1）使用机械开关和电路设计，把二线、四线不同的环回操作简化并集成在一个装置里。

（2）使用测试接口实现对PCM设备出线端子处的卡线和拆线，减少对端子的损伤.

（3）使用机械开关实现对PCM设备出线的环回和解环（即卡线与拆线），既减少了环回和解环重复操作的次数，又节省了卡线和拆线的时间。

（4）装置使用方便接线的接线端子与测试接口连接，方便运行维护人员的使用。

4 PCM设备二线/四线通道多功能环回装置的优点

在实际应用中，PCM设备二线/四线通道多功能环回装置主要有以下的优点：

（1）PCM设备通道功能齐全；使用机械开关和电路设计，把二线、四线不同的环回操作简化并集成在一个装置里；

（2）提高了PCM设备的安全运行水平；使用测试接口实现对PCM设备出线端子处的卡线和拆线，既能防止误拆运行中的线缆，又能减少对端子的损伤；

（3）提高了PCM设备出线环回的工作效率；使用机械开关实现对PCM设备出线业务的环回和解环（即卡线与拆线），既减少了卡线和拆线重复操作的次数，又节省了卡线和拆线的时间。

（4）把PCM设备出线环回的操作简单化；PCM设备出线有二线和四线之分，其环回方式也不相同，使用PCM设备二线/四线通道多功能环回装置可以把不同业务的环回简化为开关的开断。

（5）装置外壳上有相应的文字说明，方便使用者操作。

结束语

我们研发的PCM设备二线/四线通道多功能环回装置，基于实际的设备运维困难，经过我们团队的努力，最终解决了一直存在的运维难题。不仅大大提高了设备的安全运行水平，而且很大程度上缩短了工作时间，具有一定的经济效益。随着社会的不断发展，我们将不断提高自身的创新能力，为更好的服务社会做出应有的贡献。