Физика в моей профессии: связист

 

Исследовательская работа

«Физика в моей профессии: связист»

Выполнил

студент

гр.ОРРО 121

Пицык Юрий

Орловский филиал МИИТ

Содержание:

1. Введение_______________________________________3 стр.

2. Связь и её значение ______________________________4 стр.

3. Разнообразие профессии__________________________6 стр.

4. Основы телефонии______________________________10 стр.

5. Основные сведения по электротехнике и электронике_11 стр.

6. Заключение ___________________________________ 15 стр.

7. Литература ____________________________________16 стр.

Введение

С незапамятных времен люди пересылали различные вещи: ткани, продукты и т.п. Так развился водный, железнодорожный, воздушный, трубопроводный и другие виды транспорта.

Однако уже в древности встала проблема передачи информации, т.е. любых сведений, которыми обмениваются между собой люди. Для передачи информация должна быть зафиксирована на каком-либо материальном носителе.

Однако такая пересылка носителей информации требует длительного времени. Два собеседника за 10 минут обмениваются таким множеством мыслей, что потребовалось бы написать друг другу не один десяток писем.

Поэтому весьма заманчиво использовать как носитель информации электромагнитные волны, распространяющиеся с максимально возможной в природе скоростью – 300 километров в секунду. Всем известные примеры электромагнитных волн – электричество и свет.

Электрическая связь широко используется в наше время. Основными видами электросвязи являются телеграфная, фототелеграфная, телефонная, радиовещание и телевидение.

Телеграфная связь предназначена для передачи телеграфной корреспонденции, поступающей от населения и учреждений в городские или районные узлы связи, а также непосредственно от предприятий и учреждении, которые являются телеграфными абонентами.

Фототелеграфную связь используют для передачи на расстояние неподвижных изображений – фотографий, рисунков, чертежей, графиков, карт и текстовых сообщений, написанных на любом языке и любым алфавитом.

Телефонная связь дает возможность потребителям (абонентам), находящимся территориально в разных местах, вести непосредственно разговоры между собой.

Радиовещание и телевидение являются важнейшими средствами воспитания, развития культурного уровня и знаний людей.

 

 Телефонная связь основана на преобразовании звуковых колебаний в электрические на передающей стороне и обратном преобразовании электрических колебаний снова в звуковые на приемной стороне.

В этой работе подробнее рассмотрим телефонную связь и работу связистов.

XXI век – век информации  и коммуникации. На данный момент  очень много всевозможных средств связи, в том числе сотовые телефоны, Интернет, телевидение, которые намного ускоряют процесс передачи и получения информации из одного уголка мира в другой.

Цель исследования – проследить историю становления связи как вида передачи информации; по возможности раскрыть многогранность профессии связиста; показать, как связана телефонная связь  с физикой.

Исходя из цели работы, были определены следующие задачи:

1. изучить историю связи;

2. показать тесную связь многогранной специальности «связист» с наукой физика;

3. рассмотреть основы телефонии.

Связь и ее значение

Передача и прием информации с помощью различных средств связи всегда была важнейшим условием развития общества. Наиболее существенным компонентом информационной системы является средство ее доставки до конечного потребителя, так как важнейшие решения на их базе принимают люди, находящиеся на значительном расстоянии от происходящего. 

В далеком прошлом связь осуществлялась посредством гонцов, передававших устные или письменные сообщения. В глубокой древности, еще до н.э., возникает оптический телеграф, это видно из трудов древнегреческого историка Полибия (ок. 201- ок. 120 до н. э.), который утверждал, что греки и их ученики римляне знали два рода телеграфной сигнализации: 1) простой, смысловой и 2) сложной, буквенной. По свидетельству Плиния Старшего (23 или 24-79 гг. до н. э.) зрительные сигналы использовались еще во время Троянской войны. Это подтверждает и трагедия Эсхила (ок. 525-456 гг. до н. э.) «Агамемнон» (ст. 272), где рассказывается, что весть о взятии Трои дошла в Грецию через несколько часов при помощи огненных сигналов, передаваемых с одного возвышенного места на другое, т.е. еще до н.э. применялся принцип ретрансляции информации, с использованием точек приема—передачи. По мнению некоторых ученых, Вавилонская башня была построена для распространения оптической информации. Причем греки при помощи оптического телеграфа умели передавать не только набор условных команд. Еще в V веке до н. э. Клеок-сен и Демоклет предложили передавать буквы комбинацией из двух факелов. Греческий алфавит из 24 букв был записан ими в виде таблицы из пяти строк и пяти столбцов. Полибий сообщает о том, что греки умели пользоваться смысловой телеграфией: «Две станции должны быть снабжены двумя (по одному на каждую) совершенно одинаковыми глиняными цилиндрическими сосудами, вышиной в три локтя, диаметром в один локоть. Оба сосуда снабжены внизу одинаковыми отверстиями, через которые налитая в них вода выливается с одинаковой скоростью. К сосудам принадлежат поплавки из легкого дерева, с укрепленными на них вертикальными палочками, на которых нанесены деления, помеченные употребительнейшими словами или фразами — одно и то же на каждом поплавке. Вода в обоих сосудах должна постоянно наливаться до одинакового в обоих уровня. Перед отправлением депеши телеграфист подымает свой факел и ждет, пока его корреспондент не подымет своего («готов», «слушаю»); тогда оба факела опускаются, открываются отверстия в аппаратах, вода опускается, и когда в отправляющем аппарате желаемое деление на штифте поплавка опустится до верхнего края сосуда, телеграфист опять подымает факел в знак того, что его сосед должен остановить воду в своем цилиндре. Если оба аппарата действовали вполне аналогично, то у края сосуда получателя на штифте поплавка оказывалось то же деление, с тем же словом или фразой». Немного позднее поэтому же принципу действовал буквенный телеграф: греческий алфавит был разбит на три группы, а число факелов обозначало номер группы.

В период развития рабовладельческого государства связь приобретает упорядоченный характер. В Древней Греции, Персии, Египте, Китае, Римской империи существовала хорошо налаженная государственная почта.

До возможности передачи электрических сигналов оптический телеграф являлся наиболее оперативным и распространенным средством связи. Например, во Франции к середине XIX века действовали 550 башен оптического телеграфа для связи 28 наиболее крупных городов. Информация в таком телеграфе, изобретенном французским механиком Клодом Шаппом (1763-1805), передавалась посредством семафорной азбуки, могла преодолеть расстояние между Петербургом и Варшавой (1200 км) за 15 мин. И все же для успешного функционирования капиталистического государства требовалась более скоростная связь.

В XIX в. появляются электрические способы передачи сообщений. Изобретателем электрического телеграфа стал русский ученый, электротехник и востоковед Павел Львович Шиллинг (1786-1837). В 1832 г. он создал клавишный телеграфный аппарат и на основе его — систему электромагнитного телеграфа. Демонстрацию стрелочного телеграфа П. Л. Шиллинг осуществил на своей квартире на Марсовом поле, передав на расстояние более 10 метров телеграмму из 10 слов.

 

 

 

 Известный американский художник Сэмюэл Финли Бриз Морзе (1791-1872) в 1838 г. разработал телеграфный код (код Морзе), состоящий из точек и тире, ставший прообразом современного цифрового кода. А уже к 1850 г. русский физик и изобретатель в области электротехники академик Борис Семенович Якоби (1801-1874) «научил» телеграфный аппарат печатать буквы и цифры на бумажной ленте.

В 1876 г. Александер Грэхем Белл(1847-1922)получил патент в США на изобретенный им телефон. Микрофон преобразовывал звуковые колебания в электрические сигналы, которые могли передаваться на огромные расстояния по проводам, а затем в приемном телефонном аппарате сигналы преобразовывались в звук. Таким образом, стала возможна передача по проводам аналоговой речевой информации.

Уже в 1878 г. в США (Нью-Хейвен) была построена первая телефонная станция.

Целая когорта изобретателей разных стран начала совершенствовать телефонию. Большой вклад в ее развитие внесли и отечественные изобретатели. Так, П. М. Глубицкий в 1883 году разработал и получил патент на усовершенствованный микрофон с угольным порошком. Им же в 1885 году предложен способ электропитания микрофонов от центральной батареи. Г.Г. Игнатьев предложил использовать в телефонном аппарате конденсатор для разделения постоянного и переменного токов- это значительно улучшило качество передачи речи.

Разнообразие профессий.

У многих до сих пор представление о связи ограничивается понятием включающегося в сеть телефонного аппарата, снятием трубки и набором номера, а связист воспринимается как человек, обслуживающий этот аппарат.

На самом деле профессия связиста по-своему уникальна и поэтому очень интересна. Связист должен знать: физику, химию, электротехнику, вычислительную математику, электронику, информатику. Кроме того, он должен обладать незаурядными практическими навыками.

В то же время он должен быть коммуникабельным, т.к. сфера его деятельности – не только телефонный аппарат и техника связи, но и тесная работа с персоналом других служб, подразделений организации, проектных институтов, предприятий и организаций, работающих в сфере связи. Главное же качество связиста – постоянное стремление быть в курсе всего нового, что происходит в сфере развития средств связи и информационных технологий.

Число профессий связистов очень велико. Об одних из них – электромонтере канализационных сооружений связи, электромонтере линейных сооружений телефонной связи и радиофикации, инженере автоматической электросвязи и инженере многоканальной электросвязи – расскажем далее.

Электромонтер канализационных сооружений связи

В городах и населенных пунктах кабели связи прокладывают в кабельной канализации или коллекторах. Кабельная канализация представляет собой систему подземных трубопроводов (или кабелепроводов) и смотровых устройств (колодцев). Коллекторы - это подземные туннели, содержащие один или два яруса.

Электромонтеры канализационных сооружений связи производят техническое обслуживание кабельной канализации и коллекторов, их ремонт, прокладку и вытягивание из них кабелей при замене поврежденных кабельных линий.

При ремонте кабельной канализации электромонтеры канализационных устройств используют типовой комплект инструментов, приспособлений и механизмов. Например, при проверке проходимости каналов  канализации применяют контрольный цилиндр; при прочистке каналов  - палки винтовые с наконечником, совок, щетку, при откачке воды из канализации – мотопомпы.  Прокладку и вытягивание  кабелей из канализации производят с помощью кабельной машины, механических или ручных лебедок, кабельных транспортеров или козел – домкратов.

Рабочим местом электромонтера канализационных сооружений связи является смотровое устройство (колодец) канализации. При устранении поломок трубопроводов, замене колодцев и распределительных телефонных шкафов работы производятся на улицах.

Электромонтеры канализационных сооружений связи  выполняют разнообразные производственные  операции. При профилактическом обслуживании канализации они производят откачку из неё воды, очистку колодцев от песка и грязи, проверку проходимости каналов, ремонт люков, стен, днища, перекрытий и арматуры колодцев. При повреждениях канализации они ремонтируют блоки трубопроводов, колодцы, устраняют их осадку. При реконструкции канализации электромонтеры углубляют трубопроводы,  защищают их железобетонными плитами, заменяют или устанавливают дополнительные колодцы, новые распределительные телефонные шкафы.

Электромонтер линейных сооружений телефонной связи и радиофикации

Электромонтеры линейных сооружений связи и радиофикации обеспечивают бесперебойную работу абонентских пунктов, воздушных и стоечных линий телефонных сетей.

При ремонте телефонов – автоматов, воздушных и стоечных линий связи электромонтеры используют типовые комплекты инструментов, приспособлений и механизмов, а также приборы и индикаторы, служащие для измерения электрических характеристик линий и поиска мест их повреждений. Например, в перечень инструментов, необходимых для обслуживания телефонов – автоматов, входит около 100 наименований, в том числе бокорезы, различные ключи, ножи, отвертки, паяльники, плоскогубцы и т.д.

В перечень инструментов для электромонтера, обслуживающего абонентские устройства, входит около 70 наименований.

При реконструкции и ремонте воздушных линий связи электромонтеры используют бурильно-крановую машину – для бурения ям и установки опор; телескопическую вышку – для работ на воздушных линиях; электротрамбовку – для уплотнения грунта; ручную электропилу – для изготовления опор; электрорубанок – для строгания досок и траверс; сверлильные машины – для сверления отверстий и т.д.

Электромонтеры линейных сооружений телефонной связи работают на самых различных объектах и в самых различных местах: на опорах воздушных линий  и на  крышах  зданий,  в квартирах абонентов и в учреждениях, в уличных кабинах телефонов – автоматов.

Электромонтеры выполняют разнообразные производственные операции: при обслуживании и ремонте воздушных линий они осматривают трассу линии, роют ямы под опоры, устанавливают и заменяют опоры, разматывают, подвешивают, перекладывают провода, чистят изоляторы, устраивают заземления.

Инженер электросвязи (автоматической)

Современные автоматические телефонные станции (АТС) служат для соединения между собой линий, приходящих от телефонов. Каждый телефон подключается к одной из ближайших АТС. В соответствии с номером, набранным абонентом, его телефон подключается к любому другому телефону из нескольких десятков миллионов телефонов в России и сотен миллионов телефонов на всех континентах.

 

 АТС -  это ряд шкафов, полностью «нашпигованных» большими интегральными схемами и другими компонентами современной электронной техники.

Функции АТС – соединять в соответствии с запросами абонентов линии связи, подходящие к станции по подземным трубам так называемой кабельной канализации. Максимально в одну современную АТС включаются линии от 100 – 200 тысяч абонентов.

Оборудование АТС делится на две составные части. Коммутационное поле служит для соединения в различных сочетаниях линий, подходящих к АТС. А управляет коммутационным полем электронная управляющая машина, которая работает по заранее введенной программе.