本發(fā)明涉及一種用于對通信線路進行自動測試的系統(tǒng)。

背景技術：

隨著智能電網的快速發(fā)展，500kV及以下的變電站均為無人值守站，根據國網管理要求需要定期對站內通信線路進行檢測，防止出現(xiàn)應急處置時通信不暢的問題；重大保電工作時需要對重要崗位進行定期定時的測試和檢查，確保終端通信暢通；自動化設備利用電話網絡和線路進行數據傳送，出現(xiàn)故障時若能在局端對終端線路進行檢測，可以減少人力物力進站檢查。

目前通信終端線路的可用性測試主要靠人工或自動撥測服務器對電話機進行查崗式的呼叫，并通過人工應答響應判定崗位電話的可用性，需要大量的人力投入。

可用作通信終端線路自動應答的終端裝置有調制解調器或電話答錄器等，但以上設備的缺點主要體現(xiàn)在需要外部電源供電；可能影響電話的正常使用；不能調整振鈴響應次數及利用主叫號碼判定自動應答控制等，最主要的在于不能有效地配合電話網絡自動測試服務器對電話通道語音音質進行判定。因此，現(xiàn)有的測試系統(tǒng)難以滿足需求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種適用于對通信線路進行自動測試，尤其是能夠對通信質量進行測試的通信線路自動測試系統(tǒng)。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種通信線路自動測試系統(tǒng)，用于對連接于局端和站端之間的通信線路進行自動測試，所述通信線路位于所述站端的一側連接有電話機，所述通信線路自動測試系統(tǒng)包括設置于所述局端的電話網絡自動測試服務器和設置于所述站端并與所述電話機并接的電話終端線路自動測試裝置，所述電話網絡自動測試服務器與所述電話終端線路自動測試裝置通過待測的所述通信線路相連接；

所述電話網絡自動測試服務器包括運行有用于呼叫所述電話終端線路自動測試裝置的撥測軟件并能夠收發(fā)DTMF信號的工控機、為所述工控機呼叫所述電話終端線路自動測試裝置提供呼叫通道的語音板卡、與所述工控機相連接并用于進行設定和檢測結果查詢的客戶端/軟件終端；

所述電話終端線路自動測試裝置包括與所述通信線路相連接的直流電源、由所述直流電源供電的單片機、與所述單片機相連接并收發(fā)DTMF信號的DTMF收發(fā)模塊；

所述電話網絡自動測試服務器與所述電話終端線路自動測試裝置所采用的測試方法為：所述電話網絡自動測試服務器按照設定通過所述通信線路呼叫所述電話機，當所述電話機或所述電話終端線路自動測試裝置響應呼叫后，所述電話網絡自動測試服務器與所述電話終端線路自動測試裝置之間收發(fā)DTMF信號，所述電話網絡自動測試服務器根據所述DTMF信號對所述通信線路的通信質量進行分析判斷和統(tǒng)計并形成檢測結果供所述局端查詢。

優(yōu)選的，所述電話網絡自動測試服務器根據所述DTMF信號對所述通信線路的通信質量進行分析判斷的方法為：所述電話網絡自動測試服務器向所述電話終端線路自動測試裝置發(fā)送DTMF信號，所述電話終端線路自動測試裝置接收所述電話網絡自動測試服務器發(fā)來的DTMF信號后，解碼回發(fā)相同號碼序列的DTMF信號或回發(fā)回復信號，所述電話網絡自動測試服務器檢測所述電話終端線路自動測試裝置回發(fā)的DTMF信號或回復信號的參數而得到所述檢測結果。

優(yōu)選的，所述檢測結果分為若干級。

優(yōu)選的，所述DTMF信號的參數包括其頻偏、能量值、靜默雜音中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述電話網絡自動測試服務器得到所述檢測結果的方法為以下方法中的任意一種：

方法一：所述電話網絡自動測試服務器向所述電話終端線路自動測試裝置發(fā)送不同增益大小的DTMF信號，所述電話終端線路自動測試裝置正確識別DTMF信號后，向所述電話網絡自動測試服務器回發(fā)標準增益大小的DTMF信號，若所述電話網絡自動測試服務器在規(guī)定時間內接收到所述電話終端線路自動測試裝置回發(fā)的DTMF信號則判定為通信質量符合要求，否則為通信質量不符合要求；

方法二：所述電話網絡自動測試服務器采用不同等級的信噪或能量門限接收所述電話終端線路自動測試裝置回發(fā)的DTMF信號，若能夠對所述電話終端線路自動測試裝置回發(fā)的DTMF信號正確解碼則判定為通信質量符合要求，否則為通信質量不符合要求；

方法三：所述電話終端線路自動測試裝置播放預錄的多級音質的語音信號或DTMF信號，所述電話網絡自動測試服務器識別所述電話終端線路自動測試裝置的播放音質是否符合要求。

優(yōu)選的，所述電話終端線路自動測試裝置還包括用于檢測主叫號碼的號碼檢測模塊、用于檢測所述電話機的響鈴次數的振鈴檢測模塊，所述號碼檢測模塊、所述振鈴檢測模塊分別與所述單片機相連接；

當所述電話網絡自動測試服務器呼叫所述電話機時，所述號碼檢測模塊來電主叫號碼，所述振鈴檢測模塊檢測所述電話機的響鈴次數，若所述號碼檢測模塊識別到為所述電話網絡自動測試服務器呼叫時立即激活所述單片機進入工作狀態(tài)，并自動響應呼叫；當所述號碼檢測模塊識別為非所述電話網絡自動測試服務器呼叫時不響應該呼叫，當所述號碼檢測模塊無法識別來電主叫號碼時，所述振鈴檢測模塊檢測所述電話機的響鈴次數達到設定值時自動響應呼叫。

優(yōu)選的，所述電話終端線路自動測試裝置還包括用于檢測所述電話機使用狀態(tài)的電話取掛檢測模塊，所述電話取掛檢測模塊與所述單片機相連接；

當所述電話取掛檢測模塊檢測到所述電話機進入使用狀態(tài)時，所述電話終端線路自動測試裝置釋放所述通信線路的使用權。

優(yōu)選的，所述DTMF收發(fā)模塊中還集成有對所述通信線路的進程音和忙音進行檢測的進程音檢測模塊、用于合成語音的語音合成模塊。

優(yōu)選的，所述電話網絡自動測試服務器還包括與所述工控機相連接的報警模塊。

優(yōu)選的，所述電話網絡自動測試服務器按照設定的時間、頻次和規(guī)則對多條被測通信線路進行輪詢測試。

由于上述技術方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點：本發(fā)明的通信線路自動測試系統(tǒng)能夠按需對通信線路進行可用性測試，還能夠對通信質量進行測試，從而能夠滿足當前的通信線路測試需求，能夠更好地整合現(xiàn)有電話交換網網絡資源，及時掌控電話交換網絡運行狀況，實現(xiàn)電話交換網運行維護工作的精細化管理，變被動式的維護為預防式的維護，提升通信網絡運行管理的智能化水平，并降低人力成本。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的通信線路自動測試系統(tǒng)的系統(tǒng)結構圖。

附圖2為本發(fā)明的通信線路自動測試系統(tǒng)進行測試的過程及結果顯示。

附圖3為本發(fā)明的通信線路自動測試系統(tǒng)的電話終端線路自動測試裝置的原理框圖。

附圖4為本發(fā)明的通信線路自動測試系統(tǒng)的電話終端線路自動測試裝置的電路原理圖。

附圖5為本發(fā)明的通信線路自動測試系統(tǒng)的電話網絡自動測試服務器的流程圖。

附圖6為本發(fā)明的通信線路自動測試系統(tǒng)的電話終端線路自動測試裝置的流程圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明作進一步描述。

實施例一：待測試的通信線路設置在局端與站端之間，該通信線路上由PBX電話網絡、軟交換、IAD等裝置提供，該通信線路位于站端的一側連接有電話機。一種用于對上述連接于局端和站端之間的通信線路進行自動測試的通信線路自動測試系統(tǒng)，如附圖1所示，包括電話網絡自動測試服務器和電話終端線路自動測試裝置，其中電話網絡自動測試服務器設置于局端，而電話終端線路自動測試裝置設置于站端，并且，電話終端線路自動測試裝置與對應的電話機并接，電話網絡自動測試服務器與電話終端線路自動測試裝置通過待測的通信線路相連接。

電話網絡自動測試服務器包括工控機、語音板卡、客戶端/軟件終端以及報警模塊。工控機中運行有用于電話終端線路自動測試裝置的多功能的撥測軟件，且它能夠收發(fā)DTMF信號。語音板卡用于為工控機呼叫電話終端線路自動測試裝置提供呼叫通道?？蛻舳?軟件終端用于進行設定和檢測結果查詢，它與工控機相連接。電話網絡自動測試服務器還可以包括與工控機相連接的用于存儲電話機號碼的被測點號碼數據庫。

具體的，管理人員可以以CS或BS方式通過客戶端或軟件終端登錄電話網絡自動測試服務器，從而進行被測線路號碼、測試時間、測試頻次等設置。從而電話網絡自動測試服務器按照上述設定定期定時對相應的被測通信線路進行自動測試和通信質量分析，而得到的檢測結果再通過客戶端或軟件終端顯示出來，如附圖2所示。語音板卡可以采用數字中繼卡、模擬環(huán)路卡或VOIP卡等。選用的語音卡融入了All-in-one 的設計思想，采用了全DSP陣列設計架構，單卡可同時提供8-480路語音處理能力、FSK/DTMF收發(fā)、進程音收發(fā)檢測處理能力。PCI DMA技術的應用，大大降低了計算機CPU的占用率，具有最高128ms的超強EC處理能力，同時大大提高了應用系統(tǒng)的可用性，年可用時間達到99.99%以上。模擬中繼卡單卡最多支持8/16個語音通道，符合PCI2.2總線標準，支持3.3V/5V環(huán)境，突發(fā)數據傳送速率高達132MB/s，支持即插即用（PNP）；外線振鈴檢測，用戶摘/掛機檢測；主叫信息（Caller ID）檢測/發(fā)送功能，支持DTMF和FSK模式；通話/靜音檢測，可編程的信號音檢測器，可檢測任意頻率的單/雙音頻信號音，支持語音打斷Barge in功能，可以對指定通道進行放音；DTMF信號的發(fā)送和可調參數檢測；符合電信標準的防雷電路，確保不受雷擊損壞；每個系統(tǒng)最多可容納8塊語音卡的同時運行，單機可支持高達128個語音通道。根據不同的檢測結果可以通過報警模塊進行報警，以及時通知相關人員進行處理。

現(xiàn)有的可用作電話線路自動應答的終端裝置有調制解調器或電話答錄器等。但以上設備的缺點主要體現(xiàn)在需要外部電源供電；可能影響電話的正常使用；不能調整振鈴響應次數及利用主叫號碼判定自動應答控制；不能有效地配合電話網絡自動測試服務器對電話通道語音音質的判定等。因此，需要新設計一種自動應答的終端裝置。

如附圖3和附圖4所示，電話終端線路自動測試裝置包括直流電源，單片機、DTMF收發(fā)模塊，它還可以包括號碼檢測模塊、振鈴檢測模塊、電話取掛檢測模塊。

直流電源與通信線路相連接并取電，然后為單片機提供電源，從而單片機無需外接電源。而單片機采用超低功耗的單片機，它對整個電話終端線路自動測試裝置的工作進行控制。DTMF收發(fā)模塊與單片機相連接并用于收發(fā)DTMF信號，DTMF收發(fā)模塊中還集成有進程音檢測模塊、語音合成模塊，進程音檢測模塊用于對通信線路的進程音和忙音進行檢測，語音合成模塊用于合成語音輸出。號碼檢測模塊、振鈴檢測模塊、電話取掛檢測模塊分別與單片機相連接，號碼檢測模塊用于檢測主叫號碼，振鈴檢測模塊用于檢測電話機的響鈴次數，電話取掛檢測模塊用于檢測電話機使用狀態(tài)。

具體的，電話終端線路自動測試裝置無需外部電源供電，線路空閑時直流電源直接從通信線路上取電，采用超低功耗的單片機芯片STM8L101，利用優(yōu)化的直流電源電路從電話線路上獲取微量電能供裝置使用，連接簡單方便，同時避免了外部取電不穩(wěn)定等問題對檢測結果造成的影響。電話通信線路標準饋電電壓為直流48V，一般交換機采用恒流源供電，電話取掛檢測模塊通過檢測線路環(huán)路電流識別電話的取掛機。當環(huán)路電流小于10mA時不識別為取機，為保證線路電話終端線路自動測試裝置和并接的電話機都能從電話通信線路空閑狀態(tài)獲得有效電源，同時不會造成振鈴時的取掛誤判，電話終端線路自動測試裝置需控制掛機狀態(tài)下取電電流不能超過5mA。

電話終端線路自動測試裝置在通信線路空閑時需工作的電路主要是單片機、號碼檢測模塊和振鈴檢測模塊，其中振鈴檢測模塊基本無電源消耗。由于FSK來電號碼檢測芯片可選用的芯片比較少，故選用HT9032F作為號碼檢測模塊，其工作電壓為3.0-5.5V，典型工作電流為3.2mA。因此，單片機選用全球最低功耗的意法半導體的8bit超低功耗單片機STM8L101，工作電流在2MHz工作時鐘下為1mA。以上選擇滿足了5mA的限制條件，因此掛機空閑時只需采用三極管進行直流降壓就可從電話線路上獲取裝置所需的工作電源。實際測試線路空閑時，裝置耗電在4mA左右。

電話終端線路自動測試裝置選用MT8888芯片作為DTMF收發(fā)模塊，它同時兼顧了呼叫進程音的檢測處理，芯片工作電壓為4.75-5.25V，典型工作電流為7mA，最大11mA；另設計了語音合成芯片WT588D和FLASH芯片，滿足語音合成發(fā)送的需求。以上芯片都工作在取機情況下，此時可允許使用25mA的工作電流。

語音芯片WT588D和32M的SPI-FLASH芯片以及在線下載語音數據電路可作為本裝置的語音合成模塊。WT588D內嵌DSP高速音頻處理器，內置13Bit數模轉換器，以及12Bit的PWM輸出，音質好；支持加載WAV音頻格式和6K-22KHz采樣率音頻；220段可控制地址位，單個地址位最多可加載128段語音，地址位內的語音可組合播放。單片機通過一線串口控制模式控制語音芯片，可通過發(fā)碼端控制語音播放、停止、循環(huán)播放和音量大小。在語音為6K采樣率時32MSPI-FLASH 可提供1000秒的語音。通過該語音合成模塊可提供更為準確的線路質量檢測能力，如將不同頻率、能量、信噪比的語音信號或DTMF信號錄制在裝置內進行自動播放，供服務器檢測判定音質等級。另外也可以擴大裝置的使用范圍，如作為自動應答器等。

上述電話網絡自動測試服務器與電話終端線路自動測試裝置所采用的測試方法為：電話網絡自動測試服務器按照設定通過通信線路呼叫電話機，當電話機或電話終端線路自動測試裝置響應呼叫后，電話網絡自動測試服務器與電話終端線路自動測試裝置之間收發(fā)DTMF信號，電話網絡自動測試服務器根據DTMF信號對通信線路的通信質量進行分析判斷和統(tǒng)計并形成檢測結果供局端查詢。

具體的，首先通過電話網絡自動測試服務器的客戶端或者軟件終端進行測試所需的相關設置（如測試點號碼、測試時間、頻次、重復試呼次數、報警等級、緊急報送號碼和郵件地址、統(tǒng)計時段、分類等），若需要對多條電話網絡自動測試服務器按照設定的時間、頻次和規(guī)則對多條被測通信線路進行輪詢測試。

如附圖5和附圖6所示，針對一條待測試的通信線路，電話網絡自動測試服務器根據預設的被叫號碼通過該通信線路呼叫其另一端的電話機，在該呼叫過程中，電話網絡自動測試服務器內運行的撥測軟件能夠實現(xiàn)根據進程音（是否忙音等）判別呼叫進程并在通信線路受阻時自動重復呼叫的功能。在電話終端線路自動測試裝置側，號碼檢測模塊辨識主叫號碼，振鈴檢測模塊檢測電話機的響鈴次數。若號碼檢測模塊辨識為電話網絡自動測試服務器的呼叫時，立即激活單片機進入工作狀態(tài)，電話終端線路自動測試裝置自動響應該呼叫而進行后續(xù)測試。若號碼檢測模塊識別為非電話網絡自動測試服務器呼叫時，則裝置不響應該呼叫，需通過電話機的振鈴供使用人員正常接答，若號碼檢測模塊無法識別主叫號碼，則振鈴檢測模塊檢測電話機的響鈴次數達到設定值時自動響應呼叫。

振鈴檢測模塊中的設定值可以設定為1-20次振鈴后響應，為了保證能夠有效接收第一次振鈴和第二次振鈴間的主叫號碼，辨識出是否為電話網絡自動測試服務器的呼叫，通常振鈴檢測模塊中的設定值需大于或等于響鈴2次，默認設置為6次無人接聽時自動應答響應。這樣就可以實現(xiàn)在電話終端線路自動測試裝置側，人工或自動利用電話機相應電話網絡自動測試服務器的呼叫，或者在電話機無響應時，電話終端線路自動測試裝置自動響應呼叫，避免非測試呼入的線路占用，并盡量不影響電話機的正常使用。

當電話機或電話終端線路自動測試裝置響應呼叫后，電話網絡自動測試服務器向電話終端線路自動測試裝置發(fā)送DTMF信號，電話終端線路自動測試裝置接收電話網絡自動測試服務器發(fā)來的DTMF信號后，解碼回發(fā)相同號碼序列的DTMF信號或回發(fā)回復信號，電話網絡自動測試服務器檢測電話終端線路自動測試裝置回發(fā)的DTMF信號或回復信號的參數進行分析判斷而得到檢測結果，該檢測結果可以按照不同標準分為若干級（如分為五級：清晰、有雜音、勉強收聽、聽不清、無法收聽）。其中，DTMF信號的參數包括其頻偏、能量值、靜默雜音中的一種或幾種。

電話網絡自動測試服務器得到檢測結果的方法為以下方法中的任意一種：

方法一：電話網絡自動測試服務器向電話終端線路自動測試裝置發(fā)送不同增益大小的DTMF信號，電話終端線路自動測試裝置正確識別DTMF信號后，向電話網絡自動測試服務器回發(fā)標準增益大小的DTMF信號，若電話網絡自動測試服務器在規(guī)定時間內接收到電話終端線路自動測試裝置回發(fā)的DTMF信號則判定為通信質量符合要求，否則為通信質量不符合要求；

方法二：電話網絡自動測試服務器采用不同等級的信噪或能量門限接收電話終端線路自動測試裝置回發(fā)的DTMF信號，若能夠對電話終端線路自動測試裝置回發(fā)的DTMF信號正確解碼則判定為通信質量符合要求，否則為通信質量不符合要求；

方法三：電話終端線路自動測試裝置播放預錄的多級音質的語音信號或DTMF信號，電話網絡自動測試服務器識別電話終端線路自動測試裝置的播放音質是否符合要求。

對多條通信線路進行上述檢測后得到的結果可以供局端利用客戶端或軟件終端進行查詢。測試結果可以采用不同顏色標記的方式進行保存?zhèn)洳?，若有需要報警的測試結果，電話網絡自動測試服務器的報警模塊可以根據不同等級進行自動發(fā)送短信、郵件到告警臺的方式進行報警，以便及時修復故障線路。電話網絡自動測試服務器還對各檢測結果具有歸類分析功能，可以方便日后的管理。電話網絡自動測試服務器可以采用拖拉式的交互界面，可以適應在觸屏上的拖拉操作。

在進行測試的過程中，當電話取掛檢測模塊檢測到電話機進入使用狀態(tài)時，電話終端線路自動測試裝置釋放通信線路的使用權，優(yōu)先供并接電話使用通信線路，從而避免影響電話機的使用。

上述系統(tǒng)還具有電話網絡故障路由預判功能，其方法為系統(tǒng)數據庫根據電力調度交換網編號方案的特點進行分層號碼設置，可配置局號、路由測試號、用戶號，并可為每個被叫用戶生成多重帶路由測試字冠的測試號碼組，通過多重測試結果判定是路由故障還是線路故障；利用同路由關聯(lián)被叫的線路測試結果，綜合進行路由故障和線路故障的判定。

對于人工響應臺，電話網絡自動測試服務器可以播放一段語音，終端協(xié)測人員根據收聽結果按號碼鍵1-5作為音質等級進行響應。電話網絡自動測試服務器記錄每條線路的質量等級，重點判定等級是否下降作相應的報警提示，供維護人員進行檢查。

上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發(fā)明的內容并據以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據本發(fā)明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。