JPH04177923A - 信号中継装置 - Google Patents
信号中継装置Info
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- JPH04177923A JPH04177923A JP30522290A JP30522290A JPH04177923A JP H04177923 A JPH04177923 A JP H04177923A JP 30522290 A JP30522290 A JP 30522290A JP 30522290 A JP30522290 A JP 30522290A JP H04177923 A JPH04177923 A JP H04177923A
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- signal
- relay device
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- signal relay
- transmission
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
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- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 9
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Landscapes
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、有線の信号伝送系において、信号の中継を
行うための中継装置に関するものである。
行うための中継装置に関するものである。
従来、有線の信号伝送方式の中継装置として、計算機ネ
ットワークにおけるリピータや、ケーブルテレビにおけ
る中継器などがあった。第７図は計算機ネットワークの
一種であるイーサネットシステムのリピータの構成図で
ある。（堀、吉野他：イーサネットシステムの開発−リ
ピータ、大日日本電線技報、 Ｎｏ、７０．ｐｐ８−１
１．１９８５ ）また、第８図は特開昭６１−２３４６
２８号公報に示された双方向有線通信システム用中継増
幅器の基本構成図である。これら従来の信号中継装置の
詳細な説明は省略するが、これらの概略構成を示す第９
図を用いて中継の手順を説明する。第９図において、１
１は送信されてきた信号の乗った伝送路Ａ、１２は増幅
された信号の乗る伝送路Ｂ、３０は受信装置、４０は処
理装置、５０は送信装置である。 次に動作について説明する。 図示していない送信機から送信された信号は、伝送路Ａ
ｌｌを通って受信装置３０で受信され、処理装置４０で
増幅されて、送信装置５０により伝送路Ｂに再送信され
る。このように従来の中継装置では、信号は送られてき
た伝送路Ａｌｌから、他の電気的に同一導体と皆導体と
見なせない伝送路Ｂ１２に中継されるような構造となっ
ていた。 従来の中継装置では、主として中継の双方向性の維持や
回路構成の簡単化のために種々の工夫がなされており、
伝送路の連続性に関してはほとんど考慮されていなかっ
た。
ットワークにおけるリピータや、ケーブルテレビにおけ
る中継器などがあった。第７図は計算機ネットワークの
一種であるイーサネットシステムのリピータの構成図で
ある。（堀、吉野他：イーサネットシステムの開発−リ
ピータ、大日日本電線技報、 Ｎｏ、７０．ｐｐ８−１
１．１９８５ ）また、第８図は特開昭６１−２３４６
２８号公報に示された双方向有線通信システム用中継増
幅器の基本構成図である。これら従来の信号中継装置の
詳細な説明は省略するが、これらの概略構成を示す第９
図を用いて中継の手順を説明する。第９図において、１
１は送信されてきた信号の乗った伝送路Ａ、１２は増幅
された信号の乗る伝送路Ｂ、３０は受信装置、４０は処
理装置、５０は送信装置である。 次に動作について説明する。 図示していない送信機から送信された信号は、伝送路Ａ
ｌｌを通って受信装置３０で受信され、処理装置４０で
増幅されて、送信装置５０により伝送路Ｂに再送信され
る。このように従来の中継装置では、信号は送られてき
た伝送路Ａｌｌから、他の電気的に同一導体と皆導体と
見なせない伝送路Ｂ１２に中継されるような構造となっ
ていた。 従来の中継装置では、主として中継の双方向性の維持や
回路構成の簡単化のために種々の工夫がなされており、
伝送路の連続性に関してはほとんど考慮されていなかっ
た。
従来の有線の中継装置は伝送路として同軸ケーブルなど
を用い、しかも主に地上で使われていたから、中継点で
異なるケーブルを用いて中継し、結果的に伝送路が同一
の導体でなくても問題はなかった。然し、特開昭６３−
７８０８８号公報に示された送信装置のような石油掘削
中の信号伝送などの用途においては、信号の伝送路とし
て掘削中の金属パイプを用いるため、中継点で切断でき
ず第１０図に示すように同一の導体からなる伝送路１に
送信されてきた信号と増幅された信号をのせる必要があ
り、従来のような中継装置では信号の重なりが生じ正し
く中継できないという課題があった。 この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、中継点での伝送路の連続性を保ったまま、信号
増幅ができる中継装置を得ることを目的とする。
を用い、しかも主に地上で使われていたから、中継点で
異なるケーブルを用いて中継し、結果的に伝送路が同一
の導体でなくても問題はなかった。然し、特開昭６３−
７８０８８号公報に示された送信装置のような石油掘削
中の信号伝送などの用途においては、信号の伝送路とし
て掘削中の金属パイプを用いるため、中継点で切断でき
ず第１０図に示すように同一の導体からなる伝送路１に
送信されてきた信号と増幅された信号をのせる必要があ
り、従来のような中継装置では信号の重なりが生じ正し
く中継できないという課題があった。 この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、中継点での伝送路の連続性を保ったまま、信号
増幅ができる中継装置を得ることを目的とする。
この発明に係わる信号中継装置は、電気的に連続な一本
の導体でできた伝送路に対し、信号を多重化する手順に
従って電気信号を送信する送信装置と、この電気信号を
検知する検知装置と、上記信号を多重化する手順に対応
してこの検知した信号を処理・増幅する処理装置と、導
体の連続性を保ったまま増幅した信号を再送信する送信
装置を備えたものである。
の導体でできた伝送路に対し、信号を多重化する手順に
従って電気信号を送信する送信装置と、この電気信号を
検知する検知装置と、上記信号を多重化する手順に対応
してこの検知した信号を処理・増幅する処理装置と、導
体の連続性を保ったまま増幅した信号を再送信する送信
装置を備えたものである。
この発明における中継装置は、信号を多重化する手順に
従って送信し、この手順に対応して中継点で受信した信
号を処理・増幅し、伝送路の連続性を保ったまま再送信
することによって、電気的に連続な一本の導体でできた
伝送路において、送信されてきた信号を増幅し、信号の
重なりを生しさせずに再送信する信号の中継を実現する
。
従って送信し、この手順に対応して中継点で受信した信
号を処理・増幅し、伝送路の連続性を保ったまま再送信
することによって、電気的に連続な一本の導体でできた
伝送路において、送信されてきた信号を増幅し、信号の
重なりを生しさせずに再送信する信号の中継を実現する
。
以下、この発明を石油掘削中の信号伝送系の中継装置に
通用した一実施例を図について説明する。 第１図において、１は伝送路となるドリルパイプ、２は
送信機、３は検知装置となるトロイダルコイルからでき
た受信ソレノイド、４は処理回路、５は送信装置となる
トロイダルコイルからできた送信ソレノイド、６および
７は絶縁物である。また第２図は、第１図の処理回路４
の内部構成を示したもので、図において４１はプリアン
プ、４２は遅延回路、４３は周波数変換回路、４４は駆
動アンプである。 次に動作について第３図のタイミングチャートを用いて
説明する。信号は送信機２によって信号の多重化に対応
して変調され、絶縁物６によりふたつの電極に分離され
た送信アンテナからドリルパイプに送信される。この信
号の多重化の手順は次のように行われる。第３図（ａ）
に示すように中心周波数ｆ０の変調波がΔｔの期間送信
されて、次のΔもの期間休止する。この動作を繰返して
信号の送信が行われる。一方中継側はドリルパイプ１を
伝わってきた信号を電流検出器として機能する受信ソレ
ノイド３で受けて、プリアンプ４１を通り増幅されて遅
延回路４２に入力される。遅延回路４２で中心周波数を
ｆｏからｆ、に変換され、駆動アンプ４４により電流変
換器として機能する送信ソレノイド５から送信される。 以上のような処理回路４の動作によって、第３図（ｂ）
に示すように、中心周波数ｆ０で送信されてきた信号は
、次の周期すなわち送信側の休止に相当する期間に、中
心周波数ｆ、で中継装置から再送信される。受信及び送
信にはトロイダルコイルでできたソレノイドを用いてい
るから、−本の導体であるドリルパイプ１を切断するこ
となく、中継処理がなされることになる。この時絶縁物
７はドリルパイプ１上の電流がソレノイド３及び５の外
に漏れるのを防ぎ電流変換の効率をあげる働きがある。 なおさらに複数の中継装置が必要となる長距離の信号伝
送の場合は、第４図に示すように、隣あう中継装置間で
送信期間と休止期間を交互にし、また中心周波数ｆ０と
ｆｌを交互に使うか別の周波数ｆ２を使うなどして、本
発明の主旨を生かして信号の重なりを防ぎながら中継す
る。 なお、上記実施例では、受信及び送信に絶縁物とソレノ
イドの組合わせを用いたが、絶縁物は必須ではなく、こ
れがなくても効率は落ちるものの本発明の主旨は変わら
ない。また、ドリルパイプを切断しなければ他の電流検
出器や電流変換器を用いてもよい。さらにドリルパイプ
に流れる電流に発生する磁界を検出するため、例えば受
信にホール素子などのような磁気検出器を用いてもよい
。 また上記実施例では、受信及び送信に電流変換器を用い
たが、第５図に示すようなドリルパイプと絶縁された電
極からなる受信及び送信装置を用いてもよい。 第５図において、■はドリルパイプ、２は送信器、４は
処理装置、３１は受信用電極、５１は送信用電極、８は
中継装置外面、９は絶縁物である。 第５図の実施例の動作について説明する。まず受信用電
極３Ｉと中継装置外面８の間の電位差を測定し、送信さ
れてきた信号を受信する。次に、処理回路４で第１図の
実施例で示した動作と同様な信号処理を行い、送信用電
極５１と中継装置外面８間に処理された信号に対応した
電圧を印加して再送信する。この実施例では、受信と送
信に一つの電極と中継装置外面の間の電界検出及び放射
を利用したが、途中でドリルパイプが切断されなければ
その他の電極構造にしてもよい。また電極で直接電位差
を測らず、他の電界センサを用いてもよい。また送信と
受信で、第１図に示した実施例及びその類型の電流変換
型と、第５図に示した実施例及びその類型の電界型を混
合して用いてもよい。 これまでの実施例は処理回路の主な構成要素として、遅
延回路と周波数変換回路を用いていたが、第６図に示す
ようにマイクロプロセッサからなるディジタル処理回路
を用いてもよい。第６図の１１３．６は第１図の実施例
と同じ構成要素で、処理回路４内部において、４１はプ
リアンプ、４４は駆動アンプ、４５は復調回路、４６は
ディジタル処理回路、４７は変調回路である。さらにデ
ィジタル処理回路４６の内部において、４６１はＡ／Ｄ
変換器、４６２はマイクロプロセッサ、４６３はＤ／Ａ
変換器、４６４はＲＯＭ、４６５はＲＡＭである。信号
処理の内容は第１図および第２図に示した実施例と同様
であるが、その制御が８０Ｍ４６４に内蔵されたプログ
ラムで行えるので、例えば送信及び休止期間や中心周波
数などを、状況に合わせて変更できるという利点がある
。 また上記実施例では信号の混信を避けるための手順とし
て、送信期間と休止期間を設ける時間多重方式と、異な
る種類の送信周波数を用いる周波数多重方式の組合わせ
を用いたが、どちらか一方でも本発明の主旨を実施する
ことができる。また他の方法でも信号の混信がなければ
使用してもかまわない。 以上の実施例では石油掘削中の信号電送系の中継装置に
通用した場合について説明したが、他の地中におかれた
一本の金属パイプを伝送路とする信号電送系でもよく、
また地中でなくとも伝送路の連続性を保持する必要があ
る場合の信号電送における中継装置にも適用できる。
通用した一実施例を図について説明する。 第１図において、１は伝送路となるドリルパイプ、２は
送信機、３は検知装置となるトロイダルコイルからでき
た受信ソレノイド、４は処理回路、５は送信装置となる
トロイダルコイルからできた送信ソレノイド、６および
７は絶縁物である。また第２図は、第１図の処理回路４
の内部構成を示したもので、図において４１はプリアン
プ、４２は遅延回路、４３は周波数変換回路、４４は駆
動アンプである。 次に動作について第３図のタイミングチャートを用いて
説明する。信号は送信機２によって信号の多重化に対応
して変調され、絶縁物６によりふたつの電極に分離され
た送信アンテナからドリルパイプに送信される。この信
号の多重化の手順は次のように行われる。第３図（ａ）
に示すように中心周波数ｆ０の変調波がΔｔの期間送信
されて、次のΔもの期間休止する。この動作を繰返して
信号の送信が行われる。一方中継側はドリルパイプ１を
伝わってきた信号を電流検出器として機能する受信ソレ
ノイド３で受けて、プリアンプ４１を通り増幅されて遅
延回路４２に入力される。遅延回路４２で中心周波数を
ｆｏからｆ、に変換され、駆動アンプ４４により電流変
換器として機能する送信ソレノイド５から送信される。 以上のような処理回路４の動作によって、第３図（ｂ）
に示すように、中心周波数ｆ０で送信されてきた信号は
、次の周期すなわち送信側の休止に相当する期間に、中
心周波数ｆ、で中継装置から再送信される。受信及び送
信にはトロイダルコイルでできたソレノイドを用いてい
るから、−本の導体であるドリルパイプ１を切断するこ
となく、中継処理がなされることになる。この時絶縁物
７はドリルパイプ１上の電流がソレノイド３及び５の外
に漏れるのを防ぎ電流変換の効率をあげる働きがある。 なおさらに複数の中継装置が必要となる長距離の信号伝
送の場合は、第４図に示すように、隣あう中継装置間で
送信期間と休止期間を交互にし、また中心周波数ｆ０と
ｆｌを交互に使うか別の周波数ｆ２を使うなどして、本
発明の主旨を生かして信号の重なりを防ぎながら中継す
る。 なお、上記実施例では、受信及び送信に絶縁物とソレノ
イドの組合わせを用いたが、絶縁物は必須ではなく、こ
れがなくても効率は落ちるものの本発明の主旨は変わら
ない。また、ドリルパイプを切断しなければ他の電流検
出器や電流変換器を用いてもよい。さらにドリルパイプ
に流れる電流に発生する磁界を検出するため、例えば受
信にホール素子などのような磁気検出器を用いてもよい
。 また上記実施例では、受信及び送信に電流変換器を用い
たが、第５図に示すようなドリルパイプと絶縁された電
極からなる受信及び送信装置を用いてもよい。 第５図において、■はドリルパイプ、２は送信器、４は
処理装置、３１は受信用電極、５１は送信用電極、８は
中継装置外面、９は絶縁物である。 第５図の実施例の動作について説明する。まず受信用電
極３Ｉと中継装置外面８の間の電位差を測定し、送信さ
れてきた信号を受信する。次に、処理回路４で第１図の
実施例で示した動作と同様な信号処理を行い、送信用電
極５１と中継装置外面８間に処理された信号に対応した
電圧を印加して再送信する。この実施例では、受信と送
信に一つの電極と中継装置外面の間の電界検出及び放射
を利用したが、途中でドリルパイプが切断されなければ
その他の電極構造にしてもよい。また電極で直接電位差
を測らず、他の電界センサを用いてもよい。また送信と
受信で、第１図に示した実施例及びその類型の電流変換
型と、第５図に示した実施例及びその類型の電界型を混
合して用いてもよい。 これまでの実施例は処理回路の主な構成要素として、遅
延回路と周波数変換回路を用いていたが、第６図に示す
ようにマイクロプロセッサからなるディジタル処理回路
を用いてもよい。第６図の１１３．６は第１図の実施例
と同じ構成要素で、処理回路４内部において、４１はプ
リアンプ、４４は駆動アンプ、４５は復調回路、４６は
ディジタル処理回路、４７は変調回路である。さらにデ
ィジタル処理回路４６の内部において、４６１はＡ／Ｄ
変換器、４６２はマイクロプロセッサ、４６３はＤ／Ａ
変換器、４６４はＲＯＭ、４６５はＲＡＭである。信号
処理の内容は第１図および第２図に示した実施例と同様
であるが、その制御が８０Ｍ４６４に内蔵されたプログ
ラムで行えるので、例えば送信及び休止期間や中心周波
数などを、状況に合わせて変更できるという利点がある
。 また上記実施例では信号の混信を避けるための手順とし
て、送信期間と休止期間を設ける時間多重方式と、異な
る種類の送信周波数を用いる周波数多重方式の組合わせ
を用いたが、どちらか一方でも本発明の主旨を実施する
ことができる。また他の方法でも信号の混信がなければ
使用してもかまわない。 以上の実施例では石油掘削中の信号電送系の中継装置に
通用した場合について説明したが、他の地中におかれた
一本の金属パイプを伝送路とする信号電送系でもよく、
また地中でなくとも伝送路の連続性を保持する必要があ
る場合の信号電送における中継装置にも適用できる。
以上のように、この発明によれば、信号を多重化する手
順に従って電気信号を送信し、この電気信号を伝送路の
連続性を保ったまま受信し、上記信号を多重化する手順
に対応して受信した信号を処理・増幅し、増幅した信号
を伝送路の連続性を保ったまま再送信できるように構成
したので、伝送路が中継点で切断できないような場合で
も、信号か混信することなく中継できる効果がある。
順に従って電気信号を送信し、この電気信号を伝送路の
連続性を保ったまま受信し、上記信号を多重化する手順
に対応して受信した信号を処理・増幅し、増幅した信号
を伝送路の連続性を保ったまま再送信できるように構成
したので、伝送路が中継点で切断できないような場合で
も、信号か混信することなく中継できる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による信号中継装置を示す
全体構成図、第２図はこの発明の一実施例による信号中
継装置の主要部を示す詳細構成図、第３図、第４図はこ
の発明の一実施例による信号中継装置の動作を説明する
ためのタイミングチャート、第５図はこの発明の他の実
施例による信号中継装置を示す全体構成図、第６図はこ
の発明の他の実施例による信号中継装置を示す主要部の
詳細図、第７図は従来の信号中継装置を示す構成図、第
８図は従来の他の信号中継装置を示す構成図、第９図は
従来の信号中継装置の動作を説明するための概略構成図
、第１０図はこの発明の一実施例による信号中継装置を
説明するための概略構成図である。 ■は伝送路、３は受信ソレノイド、４は処理回路、５は
送信ソレノイドである。 なお、菌中、同一符号は同一または相当部分を示す。
全体構成図、第２図はこの発明の一実施例による信号中
継装置の主要部を示す詳細構成図、第３図、第４図はこ
の発明の一実施例による信号中継装置の動作を説明する
ためのタイミングチャート、第５図はこの発明の他の実
施例による信号中継装置を示す全体構成図、第６図はこ
の発明の他の実施例による信号中継装置を示す主要部の
詳細図、第７図は従来の信号中継装置を示す構成図、第
８図は従来の他の信号中継装置を示す構成図、第９図は
従来の信号中継装置の動作を説明するための概略構成図
、第１０図はこの発明の一実施例による信号中継装置を
説明するための概略構成図である。 ■は伝送路、３は受信ソレノイド、４は処理回路、５は
送信ソレノイドである。 なお、菌中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (11)
- （１）電気的に連続な一本の導体上を流れる電気信号の
中継装置において、信号を多重化する手順に従って、上
記導体上を流れる電気信号を送信する手段と、上記導体
上に送信された電気信号を検知する手段と、上記信号を
多重化する手順に対応してこの検知した電気信号を処理
・増幅する手段と、上記処理・増幅した電気信号を上記
導体に再送信する手段とからなることを特徴とする信号
中継装置。 - （２）上記電気的に連続な一本の導体が、地中におかれ
た金属パイプであることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の信号中継装置。 - （３）上記信号を多重化する手順が、時間多重方式を用
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の信号
中継装置。 - （４）上記信号を多重化する手順が、周波数多重方式を
用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の信
号中継装置。 - （５）上記信号を多重化する手順が、時間多重方式と周
波数多重方式の組合わせによることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の信号中継装置。 - （６）上記電気信号を検知する手段として、トロイダル
コイルを具備する電流検出器を用いることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の信号中継装置。 - （７）上記電気信号を検知する手段として、絶縁物で隔
てた複数の電極を用いることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の信号中継装置。 - （８）上記電気信号を処理・増幅する手段として、信号
を遅延する手段と信号の周波数を変換する手段を備えた
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の信号中継
装置。 - （９）上記電気信号を処理・増幅する手段として、マイ
クロプロセッサを内蔵したディジタル処理回路を備えた
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の信号中継
装置。 - （１０）上記電気信号を上記導体に再送信する手段とし
て、トロイダルコイルを具備する電流変換器を用いるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の信号中継装
置。 - （１１）上記電気信号を上記導体に再送信する手段とし
て、絶縁物で隔てた複数の電極を用いることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の信号中継装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30522290A JPH04177923A (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | 信号中継装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30522290A JPH04177923A (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | 信号中継装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04177923A true JPH04177923A (ja) | 1992-06-25 |
Family
ID=17942514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30522290A Pending JPH04177923A (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | 信号中継装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04177923A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12002349B2 (en) | 2020-05-04 | 2024-06-04 | Alcatel Submarine Networks | Monitoring equipment for cables |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5162651A (ja) * | 1974-11-28 | 1976-05-31 | Fujitsu Ltd | Musenchukeisochi |
| JPS5226109A (en) * | 1975-08-22 | 1977-02-26 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Signal transmission equipment |
| JPS58146147A (ja) * | 1982-02-24 | 1983-08-31 | Mitsubishi Electric Corp | 無線中継方式 |
| JPS58215832A (ja) * | 1982-06-09 | 1983-12-15 | Sharp Corp | デ−タ伝送システム |
| JPS6359288A (ja) * | 1986-08-29 | 1988-03-15 | Victor Co Of Japan Ltd | 情報信号伝送方法 |
| JPS6374223A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-04 | Mitsubishi Electric Corp | 地中通信装置 |
-
1990
- 1990-11-09 JP JP30522290A patent/JPH04177923A/ja active Pending
Patent Citations (6)
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