本发明涉及一种在电话通信网中监测数字用户的装置及其采用的技术方法，属于在电话交换局里用于用户线路的并能提供测试信号的监视和测试装置技术领域。 在我国，公用电话网上开放的各种数据通信的业务已经获得很大发展，有关主管部门对电话网上开放的数据业务也已作出了适合中国国情的业务管理和技术管理的相应技术文件。但在具体执行和监督管理上遇到两个问题：1.有一些用户不履行登记手续，私自装上传真机和其他调制解调器进网开通使用，使邮电业务流失严重。既影响有关部门的经济收入，也对整个话网的通讯质量产生不良影响。2.有的用户私自提高调制解调器的进网电平，在话网内造成干扰，影响通信畅通。如何对公用电话网中出现的这些新问题进行有效监测并及时发现纠正之，成了我国邮电部门急需解决的课题，国内至今尚未找到有效解决措施。虽然，国外已有用微型计算机对电话网中的拨号呼叫的主、被叫号码，通话的日期、时间、振铃时间地长短、通话的持续时间、呼叫的总次数等各种数据进行监测记录的装置或仪器，如美国专利US4，712，230所述，即为其中颇具代表性的产品。但是这种装置是将每次呼叫的状态都记录存储的，而不论被叫是否“忙音”、占线，通信链路实际上是否建立;也不管建立的是话音通信还是非话通信。这种设备对于解决我国电话网中存在的上述问题仍显不足：即不是用来专门监测非话业务数据通信的，针对性不强，不能及时发现和监测私自进网的数字用户。
本发明的目的是提供一种专门用于监测电话网上数字用户的监测装置，并对数字用户的实际传输电平进行实时监测，从而堵塞邮电业务流失现象，保证话网的通信质量。
本发明的另一发明目的是设计出一种识别电话网上非话音信号的技术方法，既通用、可靠、方便，又造价低廉而实用。
本发明的装置是安设在电话局内的交换机附近，对用户线路进行监测的。图1是该装置的硬件总体结构框图。图示表明了该装置的测控电路组成，图中1是并接在各个用户线上的多个彼此独立的监测单元，2是监听器和电平监测单元，3是电平表，4是专用单板微型计算机，5是显示器，6是键盘。监测单元的数量可以根据需要而设置，可以为每条用户线配备一个监测单元，也可以有针对性地为特定用户线配备监测单元。通常n个监测单元可以同时监测n条用户线。
图2是在用户线上提取信号并识别非话信号的监测单元构成框图。图中10是用户线，11是带通滤波器，用于抑制带外干扰，提高信噪比。12是限幅器，用于对电话线路中的大幅度信号（如振铃信号）进行限幅，以保护后面的鉴幅器电路。13是鉴幅器，用于提取用户线上的信号，抑制噪声和干扰。鉴幅器还决定本监测装置的灵敏度高低。为了能更有效地检测到数据传输信号，本发明的装置灵敏度应不低于-20分贝米（dbm），线路情况欠佳时，还应提高其指标。14是鉴频器，15是定时判决器，由它们两者构成话音信号识别器。16是记忆电路（锁存器），用于记忆判决器的判决结果，并将所记忆的状态送至微机的并行接口和继电器驱动电路17，驱动电路中的继电器动作，把信号切换到监听器和电平监测单元，以供值班人员验证确认。所以，本发明的任何一个监测单元一旦识别到非话音信号，它就会自动接通监听器和电平监测单元（接通时间可在10-20秒内可调），此时值班员可以通过监听器进一步确诊用户是否发送数据信号，并通过电平表读取数传信号电平。此时，监测单元同时向微机发送状态信号，微机自动存储记忆被识别的数字用户的代号及用户线号码，显示器也实时显示该数字用户的2位代号及六位用户线电话号码（因仪器装在电话局内，局号不用显示），值班员也可籍助键盘查看顺次记入的数字用户号码，也可清除之，以便进行新的记录。本发明的监测装置就是采用这种多路集中、同时监视、人工值守、监测与记录相结合的总体方案实现的，测试的实践证明，效果良好，既降低了设备的研制费用，又加快了研制进程，能够解决邮电部门的业务急需。
本发明还提出一种简单、方便又实用可靠的在电话网上监测数字用户所用到的识别、监测非话音信号的技术方法-用监频器和定时判决器构成的非话音信号判别器。众所周知，在电话网中的用户线上传输的信号分为三类：业务信号（用户状态信号、拨号信号、铃流和信号音等）、话音信号和调制解调器发出的数据传输信号。其中业务信号是频率低于475赫兹（HZ）的信号，话音信号是带宽在0-20千赫兹（KHZ）范围内的随机信号。我们知道人耳可以听见的声音频率范围约为20-20千赫兹，我们所以把话音信号频带的下限设为零是因为人们在说话时不可能连续发声，说完一句话后，必有一段停顿时间。通常，普通人打电话时不停顿地连续发音的时间不会超过7-10秒钟。数据传输信号是由调制解调器产生的连续信号。目前，国内最快速的传真机传一页文件需时15秒，而绝大部分三类传真机的传输时间都在半分钟以上。在对符合CCITT建议的话路频带的调制解调器信号进行研究分析后，发现可以用鉴频器把数据传输信号和话音信号与业务信号相区别：即在用户线上，一个频率高于475HZ的信号，如果其持续时间达到并超过定时判决器设定的时间（通常应不小于10秒钟）就判定该信号为非话音信号。本发明还采用人工监听的方法作进一步确认。本发明已经制成性能样机上线路进行测试试验，试验数据表明：使用本发明技术方法识别数字用户的误判率小于千分之一。
图3是本发明监测单元的一个实施例的电路原理图。图中由电阻R1、R2、电容C1、C2、C3和电阻R3、R4、R5构成带通滤波器，由二极管D1、D2、D3、D4构成限幅器。由电阻R3、R4、R5和运放IC1、反馈电阻R6构成鉴幅器。由可重触发单稳集成电路IC2和电阻R7、电容C4组成鉴频器，由电阻R8、电容C5、二极管D5和运放IC3组成定时判决器。上述两者组成非话音信号识别器。18是用RS触发器组成的记忆电路。电阻R9、电容C6、二极管D6与运放IC4构成延时复位电路。基极电阻R10与三极管T，继电器J构成继电器驱动电路。继电器常开触点的输入端并接在用户线入1、入2上，输出端出1、出2则接至监听器和电平监测单元。
该电路的工作过程是：信号由用户线的a、b线加至入1、入2端，经带通滤波器和限幅器接至鉴幅器，鉴幅器的输出接至可重触发单稳构成的鉴频器，当信号频率高于设定频率时，单稳的输出为高电平，经积分电路R8和C5后，加至运放IC3的一个输入端、以基准电平为另一输入端的运算放大器所构成的定时判决器，当高电平持续时间超过设定时间（例如10秒），定时判决器输出，触发由RS触发器组成的记忆电路。记忆电路在把状态送入微机的同时驱动继电器电路，把此数据传输信号切换至监听器和电平监测单元，作人工进一步确认。另外，记忆电路的输出还送至延时复位电路，经延时后，使记忆电路自动复位，整个监测单元恢复常态，继续监视该用户线信号状态。