Проектирование первичной сети связи на участке железной дороги

 

Усиления НУП можно рассчитать по формуле:

dB           (4)

 

Эта формула применяется если НУП не оборудован грунтовыми АРУ.

Выполним расчёт по проверке установки грунтовых АРУ. Грунтовые АРУ устанавливаются если выполняется условие:

 

 

 

         (5)

 

где:          (6)

 

- количество усилительных участков  между ОУП

n    - количество участков в секции

- длинна секции без последнего  участка

- номинальная длинна усилительного  участка

 

                       групповые АРУ устанавливаются

 

 

 

групповые АРУ устанавливаются

 

 

 

Вывод: так как условие формулы № 5 выполняется то усиление НУП считаем с грунтовыми АРУ.

 

Усиление НУП считаем по формуле:

dB             (7)

 

где:         - пределы регулировки усиления усилителя с грунтовой АРУ при изменении температуры грунта  от -2° до +18°.

 

направление от станции А → Б

Sнуп 1/1=31,89+2,1=33,99 dB

Sнуп 2/1=31,09+2,1=33,19 dB

Sнуп 1/2=30,91+2,1=33,01 dB

Sнуп 2/2=31,33+2,1=33,43 dB

 

направление от станции Б → А

Sнуп 1/1=46,11+2,1=48,21 dB

Sнуп 2/1=41,94+2,1=44,04 dB

Sнуп 1/2=42,11+2,1=44,21 dB

Sнуп 2/2=42,64+2,1=44,74 dB

 

2. РАСЧЁТ УСИЛЕНИЯ ОУП.

 

Рассчитываем по формуле:

 

        dB        (8)

 

         dB        (9)

 

где:            - приращение затухания кабеля в пределах секции при изменении температуры грунта от -2° до +18°.

n – количество НУП с грунтовой АРУ в секции.

 

 

                 dB     (10)

 

рис.3 схема первичной сети связи

 

направление от ОП1 → ОУП               таблица № 1

32,99 dB	32,24 dB	32,36 dB	Ауу t= +18°
31,89 dB	31,09 dB	31,21 dB	Ауу t= -2°
1,1 dB	1,15 dB	1,15 dB	Аучастка

 

Согласно рис.3 и таблице № 1 рассчитываем приращение затухания кабеля в пределах секции и усиление ОУП.

        dB

 

 

 

       dB

 

рис.4 схема первичной сети связи

направление от ОП2 → ОУП           таблица № 2

Ауу t= +18°	44,11 dB	44,67 dB	45,22 dB
Ауу t= -2°	41,59 dB	42,11 dB	42,64 dB
Аучастка	2,52 dB	2,56 dB	2,58 dB

Согласно рис.4 и таблице № 2 рассчитываем приращение затухания кабеля в пределах секции и усиление ОУП.

 

     dB

 

 

                dB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5. ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ  УРОВНЕЙ.

 

рис.5 схема первичной сети связи

 

 

 

 

 

таблица № 3

Марка кабеля			МКПАБ – 14х4х1,05
Длинна секции  км.			69,7 км.							69,6 км.
Длинна усилительного участка  км.			23,6 км.		23,0 км.		23,1 км.			22,9 км.		23,2 км.		23,5 км.
Установка магистрального выравнивателя					← МВ
Затухание усилительного участка А dB	→	t= +18°	32,99		32,24		32,36			32,11		32,49		32,8
		t= -2°	31,89		31,09		31,21			30,91		31,33		32,69
	←	t= +18°	45,41		48,64		44,48			44,11		44,67		45,22
		t= -2°	42,81		46,11		41,94			41,59		42,11		42,64
∆А Усилительного участка			1,1		1,15		1,15			2,52		2,56		2,58
∆А Секции			3,4 dB						7.66 dB
Усиление S dB		→		33,99		33,19		30,41			33,01		33,43
		←		48,21		44,04		45,05			44,21		44,74

 

 

Уровень приёма промежуточных и оконечных пунктов рассчитываются по формуле:

dB        (11)

 

где: Рпр – Уровень приёма

       Рпер – Уровень передачи

       Рпер = -4,3 dB

остальные пункты по расчёту :

Ауу – Затухание усилительного участка dB, при температуре tmax

Уровень передачи рассчитывается по формуле:

                    dB           (12)

 

где: Рпер – уровень передачи

       Рпр   - уровень приёма

 

       S – усиления усилителя

 

По формуле № 11 рассчитываем Рпр от ОП1 → ОП2

 

Рпр н 1/1 = -4,3-32,99=-37,29  dB

Рпер н 1/1= -37,29+33,99= -3,3  dB

Рпр н 2/1 = -3,3-32,24=-35,57  dB

Рпер н 2/1= -35,57+33,19= -2,38  dB

Рпр ОУП = -2,38-32,36= -34,74  dB

Рпер ОУП = -34,74+30,41= -4,33  dB

Рпр н 1/2 = -4,33-32,11= -36,44  dB

Рпер н 1/2= -36,44+33,01= -3,43  dB

Рпр н 2/1 = -3,43-32,49= -35,92  dB

Рпер н 2/2 = -35,92+33,43= -2,49  dB

Рпр ОП2 = -2,49-32,8= -35,29  dB

 

По формуле № 11 рассчитываем Рпр от ОП2 → ОП1

 

Рпр н 2/2 = -4,3-45,22= -49,52  dB

Рпер н 2/2= -49,52+44,74= -4,78  dB

Рпр н 1/2 = -4,78-44,67= -49,45  dB

Рпер н 1/2= -49,45+44,21= -5,24  dB

Рпр ОУП = -5,24-44,11= -49,35  dB

Рпер ОУП = -49,35+45,05= -4,3  dB

Рпр н 2/1 = -4,3-44,48= -48,78  dB

Рпер н 2/1= -48,78+44,04= -4,74  dB

Рпр н 1/1 = -4,74-48,64= -53,38  dB

Рпер н 1/1 = -53,38+48,21= -5,17  dB

Рпр ОП1 = -5,17-45,41= -50,58  dB

 

 

Согласно расчётов уровней приёма и передачи построим диаграмму уровней (рис.7 и рис.8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.6.РАСЧЁТ ЗНАЧЕНИЯ ДОПУСТИМЫХ И

РЕЗУЛЬТИРУЮЩИХ ШУМОВ.

 

В каждом проводнике электрического тока, происходит тепловое движение электронов со случайным распределением скоростей и направлением движения. Это движение электрических зарядов в элементарных частицах изменяется как по величине так и по знаку. Появляется разность потенциалов и при замкнутой цепи возникают токи которые являются причиной шумов. Решающим фактором в образовании шумов ламп и транзисторов является дробовый эффект. Сущность которого сводится к тому, что количество электронов вылетающих из катода в каждый момент времени остаётся не постоянным по этому текущий через лампу ток не представляет собой равномерный по времени поток электронов, а напоминает град дробинок сыплющихся на анод.

Шумы возникающие главным образом за счёт дробного эффекта называются внутренними или тепловыми.

Если групповые усилители в многоканальных системах имеют недостаточную линейность амплитудной характеристики то это может привести к взаимному влиянию между отдельными каналами одной системы. С увеличением числа усилителей данное влияние приобретает большую большую величину в этом случае возникают шумы от нелинейных переходов. За счёт влияния возникающего между системами работающими на параллельных цепях возникают шумы от линейных переходов.

Вследствие неточности балансировки преобразователей, несовершенства фильтров, возможно проникновение тока в каналы при этом возникают шумы оконечных станций. Для оценки влияния мешающего шума в канале, необходимо иметь прибор который бы обладал такой же чувствительностью как наше ухо – такой прибор называют псофометр.

Весь расчёт сводится к определению допустимого и результирующего (ожидаемого) напряжения шумов для заданной магистрали. Если в результате расчёта получается что допустимое напряжение шумов будет больше результирующего то выбор места установки промежуточных усилителей выполнен правильно.

Допустимое напряжение шумов выполняется по формуле:

 

мВпсоф     (13)

 

где: Uш.лт.доп. – допустимое напряжение шумов линейного тракта который состоит из шумов линейных переходов, термических и шумов нелинейных переходов.

 

       Uш.ок.доп. – допустимое напряжение шумов вносимых двумя оконечными станциями.

Uш.ок.доп.=0,246 мВпсоф = 6,05∙10-2 мВпсоф

 

         

    мВпсоф     (14)

 

где: L – протяженность трассы.

 

 мВпсоф

    мВпсоф

 

 

2.6.1.Расчет ожидаемых (результирующих) шумов

 

Результирующее напряжение шумов на расчётной трассе без переприёмов определяется по формуле:

 

 

    мВпсоф         (15)

 

 

где: Uтш – суммарное напряжение тепловых шумов   мВпсоф

       Uшнп – напряжение шумов от нелинейных переходов

       Uшок – напряжение шумов вносимых двумя оконечными станциями

       Uшлп – напряжение шумов от линейных переходов

 

Uшок = 6,05∙10-2 мВпсоф

 

мВпсоф   (16)

 

 

где: L – протяжённость трассы.

Uшт=Uшнп

 

Суммарное напряжение тепловых шумов определяем по формуле:

 

мВпсоф    (17)

 

 

мВ2псоф

 

 

Uтш.i – напряжение тепловых шумов приходящих к концу канала от каждого из промежуточных усилителей магистрали.

 

Для определения напряжения тепловых шумов возникающих от каждого промежуточного усилителя воспользуемся формулой:

 

 

    мВпсоф   (18)

 

где: К =1,33

        е – основание  логарифмическое = 2,78

Ртш – уровень термических шумов приведенный к входу усилителя к полосе частот данного канала.

 

Ртш = -15,7 Нп

Рпр.i – приёмный уровень на рассматриваемом усилительном участке в Неперах (Нп), данная велчина определяется по диаграмме уровней построенной для верхней частоты при максимальной температуре грунта.

Считается на частоте 120 мГц со 2 уровня

1Нп=8,686 dB

 

   мВпсоф

 

   мВпсоф

 

   мВпсоф

 

   мВпсоф

 

 Нп.

 

 Нп.

 

 Нп.

 

 Нп.

 

 Нп.

 

 мВпсов

 

 мВпсов

 

 мВпсов

 

 мВпсов

 

 

 мВпсов

 

 мВпсов

 

 

  мВпсов

 

 

 

2.7. ВЫВОД

 

По результатам расчётов видно, что напряжение результирующих шумов меньше чем напряжение допустимых шумов. Отсюда следует, что выбор места установки промежуточных усилителей сделан правильно. Качество связи на проектируемой линии связи хорошее.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМЫ КОМУТАЦИЙ

ЦЕПЕЙ, ГРУППОВЫХ ТРАКТОВ И

КАНАЛОВ ЛАЦ

 

В линейно – аппаратных цехах ЛАЦ крупных узлов связи размещают каналообразующее и вспомогательное оборудование, обеспечивающее функционирование первичной сети связи. В средних и небольших узлах связи устанавливают также аппаратуру оперативно – технологической связи, аппаратуру связи совещаний и тонального телеграфа.

Устройство ЛАЦ должно обеспечивать бесперебойность действия связи при высоком качестве тракта передачи, возможность быстрого определения места повреждения аппаратуры и цепей, возможность оперативного переключения и замены цепей, аппаратуры и каналов связи, правильную организацию различного рода профилактических проверок, испытаний, регулировок и периодических измерений цепей, оборудования и каналов связи.

Всё оборудование ЛАЦ можно подразделить на: вводно-коммутационную аппаратуру цепей, каналообразующую аппаратуру систем передачи, коммутационно-испытательную аппаратуру каналов и трактов, аппаратуру электропитания и измерительную.

Вводно-коммутационная аппаратура цепей предназначена для организации вводов, испытания и переключения цепей воздушных и кабельных линий связи.

Вводно-испытательная стойка предназначена для включения, измерения и замены цепей воздушных линий передачи, а также каналов ТЧ, организованных на этих цепях.