Построение устройств связи на железнодорожном транспорте

1.5. Номера абонентов.

Число номеров –1300.

На "0" -  (01 – 09) - 9 номеров (служебные номера).

Абоненты административного центра  - отделения.

На "2" -  (2000 – 2099) - 100 номеров (абоненты станции).

На "3" -  (3000 - 3099)

               (3100 – 3199) -200 номеров (абоненты отделения).

На "4" -  (4000 - 4099)

               (4100 - 4199)

               (4200 - 4299)

               (4300 – 4399)

               (4400 – 4499) - 500 номеров (абоненты управления).

               (4500 - 4599)

               (4600 – 4699)

      (4500 - 4599)

               (4600 – 4699)-400 номеров (остальные абоненты).

      (4700 – 4799)-91 номеров (резерв).

Итого:  9+100 + 200+400+91 + 500 = 1300 номеров задействовано.

 

                              

Задача 2.

2.Проектирование многоканальной связи.

Задан участок железной дороги с расположенными на нем дорожными (ДУ) и отделенческими (ОУ) узлами, и станциями (С).

Необходимо спроектировать кабельную магистраль, которая обеспечит различными видами связи работу подразделений железнодорожного транспорта.

 

Требуется:

 

1. Составить общую схему проектируемой магистрали многоканальной связи с учетом двухкабельной линии с использованием кабеля МКПАБ-7х4х1,05;

2. Разместить усилительные пункты на заданном участке трассы;

3. Произвести расчет затухания цепи на усилительных участках и усилений НУПов;

4. Построить диаграмму уровней для заданного участка трассы.

     Исходные данные:

 Участок для расчета ДУ-1 – ОУ-2 (рис.2).

 

Таблица 1.

Участок	Расстояния, км
ДУ-1 – ОУ-2	120
ОУ-2 – ОУ-3	60
ОУ-2 – ОУ-4	300

       

          Таблица 2.

 

Типы каналов	Количество каналов на участке
	ДУ-1 – ОУ-2	ОУ-2 – ОУ-3	ОУ-2 – ОУ-4
Телефонные	22	30	20
ПДИ	7	10	18
Телеграфные	15	18	30

                   

2.1. Общая схема проектируемой магистрали многоканальной связи (рис. 2).

                         

                          Рис.2  Участок железной дороги.

 

Исходя из данных табл.2 выбираем аппаратуру многоканальной связи и аппаратуру вторичного уплотнения каналов. При этом необходимо учесть, что передача данных производится со скоростью 600-1200 Бод, потому для каждого канала ПДИ необходим спектр частот стандартного телефонного канала 0,3-3,4 кГц. Телеграфирование производится со скоростью 50 Бод.

По исходным данным определим необходимое число каналов. На участке ДУ-1 –ОУ-2 нам необходимо обеспечить 22 телефонных, 7 канала ПДИ, 15 телеграфных каналов. Для данного участка нам нужно 22+7+1=30 стандартных телефонных каналов используя аппаратуру К-60П, из них один следует уплотнить аппаратурой телеграфного телеграфирования ТТ-48 (1 стойка на 24 канала), для обеспечения телеграфной связи.

На участке ОУ-2 – ОУ-3 необходимо 30 телефонных, 10 канала ПДИ, 18 телеграфных каналов 30+10+1=41 стандартных телефонных канала, используя аппаратуру К-60П и из них один следует уплотнить аппаратурой телеграфного телеграфирования ТТ-48 для обеспечения телеграфной связи.

На участке ОУ-2 – ОУ-4 необходимо 20 телефонных, 18 канала ПДИ, 30 телеграфных каналов 20+18+2=40 стандартных телефонных каналов,     используя аппаратуру К-60П, из них два следует уплотнить аппаратурой телеграфного телеграфирования ТТ-48, для обеспечения телеграфной связи.

На участке ДУ-1 – ОУ-2 будем использовать аппаратуру К-60П, т. к. на обслуживаемом пункте ОУ-2 необходимо согласовывать аппаратуру К-24Т и К-60П, а также для дальнейшего развития связи.

На данном участке мы можем использовать  систему уплотнения телефонных каналов  К-60П. Данная система применяется на симметричных двухкабельных линиях передачи, где можно  организовать 60 телефонных каналов в спектре частот 12-252кГц. Оконечная аппаратура системы  и обслуживаемые усилительные пункты рассчитаны на усиление 61дБ при частоте равной 252кГц. Наибольшее усиление происходит в необслуживаемых усилительных пунктах (НУП), снабженных групповой АРУ при частоте 252 кГц, оно составляет 55дБ.

 

2.2. Размещение усилительных  пунктов.

 

          При проектировании кабельной магистрали связи ОУП и НУП размещают исходя из типа кабеля и применяемой аппаратуры уплотнения. Для двухкабельной линии с использованием кабеля МКПАБ 7х4х1,05, уплотненного аппаратурой К-60П, номинальная длина усилительного участка  при температуре грунта 18 0С составляет (18+1)  км. Если по каким-либо причинам длина усилительного участка окажется меньше номинальной, то его затухание увеличивается до номинального значения путем включения искусственной линии. Номиналы искусственных линий 3, 6 и 9 км.

          Укороченный участок желательно располагать около ОУП. Включение искусственных линий ведёт к появлению дополнительных частотных искажений и затрудняет выполнение норм на помехозащищённость каналов. Поэтому на секции регулирования допускается иметь не более трёх укороченных участков с ИЛ.

          Участок  ДУ-1- ОУ-2  длиной 120 км можно разделить на 7 усилительных участка длиной 17,14 км.

 

 

Схема размещения усилительных пунктов показана на рис.3.

 

Рис.3 Схема размещения усилительных пунктов.

2.3. Расчет затухания цепи на усилительных участках и усилений НУПов.

Затухание усилительного участка для системы К-60П рассчитывается на частоте 252 кГц:    

                            ,

где αt - километрическое затухание, дБ/км, кабельной двухпроводной линии передачи при частоте f = 252 кГц и температуре грунта t ºС (для кабеля МКПАБ d = 1,05 мм при t = 16ºС, = 2,61 дБ/км; при t = -2ºС, = 2,5 дБ/км);

       l - длина усиленного участка, км;

      αст - затухание станционных устройств на обоих концах усилительного участка, дБ (можно принять = 1,74 дБ).

Если длина усилительного участка меньше минимальной корректируемой длины участка (17 км), то в цепь включают искусственные линии ИЛ, эквивалентные длине кабеля 3 и 6 км. Затухание таких ИЛ равно соответственно 7,5 и 15 дБ при частоте 252 кГц.

Участок  ОУП – НУП1:

;

;

   Поскольку длины усилительных участков между НУП1 - НУП5 - ОУП, одинаковы =17,14 км, то и величины затухания будут равны.

   Усиление НУП при максимальной температуре грунта определяется по формуле:    

                                       

  

Усиление НУП на участках в 17,14 км будет составлять:   

 

 

 

            где затухание цепи на усилительном участке, прилегающем к усилителю, при минимальной температуре грунта;

                  предел регулирования усиления усилителя с грунтовой АРУ при расчётных значениях температуры грунта (для tрасч = +16 ºС и -2 ºС можно принять дБ).

2.4. Диаграмма уровней.

Диаграмма уровней передачи представляет графическое изменение уровня передачи вдоль канала связи и является важным техническим документом.

Для телефонных каналов диаграмма строится в предположении подачи нулевого уровня на коммутаторный вход канала и получение входящего уровня, равным -7 дБ.

Для получения диаграммы рассчитали затухание цепи на участках и усиление промежуточной аппаратуры НУП, результаты заносим в таблицу.

На оконечном оборудовании приёмной станции устанавливаются транзитные удлинители с затуханием 3,5 дБ. Диаграмма уровней передачи, построенная по полученным данным, в прямом и в обратном направлениях представлена на рис.4.

Рис.4 Диаграмма уровней передачи

2.5. Краткая характеристика  оборудования ЛАЗа.

Аппаратура многоканальной и технологической телефонной связи и тонального телеграфа размещается в ЛАЗе пункта ОУ2.

Для ввода симметричных и соединительных кабелей применяются вводно-кабельные стойки СВК. На них устанавливают вводные боксы, переходные линейные трансформаторы, предназначенные для согласования входных сопротивлений кабельных цепей и станционного оборудования, защиты обслуживающего персонала от случайных опасных напряжений, а также для подачи дистанционного питания на НУП.

Промежуточная стойка переключений ПСП предназначена для кроссировки кабелей внутренней проводки между оборудованием ЛАЗа.

Стойка дистанционного питания СДП для преобразования стабилизированного напряжения 21,2В постоянного тока в постоянное напряжение до 500В, дистанционного питания НУП К-60П, а также коммутации и защиты цепей ДП.

Стойка линейных усилителей и корректоров СЛУК предназначена для усиления токов линейного спектра 12-280 кГц.

Генераторное оборудование СУГО предназначено для получения токов линейных контрольных частот 16, 112, 248 кГц, групповых и индивидуальных несущих токов.

Стойка групповых преобразователей СГП предназначена для преобразования в тракте передачи токов пяти типовых, двенадцати канальных групп в линейный спектр 12-25,2 кГц и соответственно обратного преобразования в тракте приема.

Стойка индивидуального преобразования: СИП-60, стойка на 60 каналов.

Стойка служебной связи ССС-7 предназначена для обеспечения оперативной служебной телефонной связи на кабельных магистралях связи.

 

 

Задача №3.

   Проектирование сетей отделенческой технологической связи.

Задан участок железной дороги. Командные пункты (распорядительные станции) располагаются: для ДУ-1-ОУ-2 в пункте ДУ-1, а для участков ОУ-2 –ОУ-3 и ОУ-2-ОУ-4 в пункте ОУ-2.

Необходимо:

        1. Спроектировать, показать в виде структурной схемы заданные виды технологической связи отделения в соответствии с данными, приведенными в таблице. Перечислить все виды технологической отделенческой связи для заданного участка с указанием применяемой аппаратуры. При этом можно использовать физические цепи кабельной линии, а также организовать групповые каналы с применением системы передачи К-24Т;

        2. Произвести для поездной диспетчерской связи расчет качества связи (обосновать необходимость и место установки усилителей);

        3.Сделать по данным расчетам выводы о качестве связи.

 

Исходные данные:

 

Длина участка- 130 км;

Количество промежуточных станций- 10. 

 

3.1. Структурная схема технологической связи отделения

К оперативно- технологическим видам телефонной связи отделения железной дороги относятся:

 

1. Магистральная связь совещаний (МСС).
2. Дорожная связь совещаний (ДСС).
3. Магистральная распорядительная связь (МРС).
4. Дорожно-распорядительная связь (ДРС).
5. Оргсвязь вычислительных центров (ОВЦ).
6. Поездная диспетчерская связь (ПДС).
7. Межстанционная связь (МЖС).
8. Постанционная связь (ПС).
9. Линейно-путевая связь (ЛПС).
10. Энергодиспетчерская связь (ЭДС).
11. Служебная связь электромехаников (СЭМ).
12. Поездная радиосвязь (ПРС).
13. Перегонная связь (ПГС).
14. Обходная перегонная связь (ОПГС).
15. Вагоно-распорядительная связь (ВГС).
16. Информационная телеграфная связь (ИНФС).
17. Телеуправление и телесигнализация (ТУ-ТС).

 

3.2. Расчёт качества связи ПДС

Организация поездной диспетчерской  связи  (ПДС), постанцион-

ной (ПС), совещаний (МСС, ДСС), дорожно- распорядительной (ДРС).

 

ПДС служит для переговоров поездного диспетчера (ДНЦ) с  дежурными по станциям или операторами пунктов, входящих  в  участок, длина диспетчерского участка совпадает, как правило, с  тяговым  плечом, и составляет, в среднем 120км. В цепь ПДС включаются устройства  распорядительной станции  и  промежуточных  пунктов. Распорядительная станция ПДС размещается в отделении дороги, а оборудование  промежуточных пунктов устанавливается в помещениях дежурных по станциям, операторов дежурных по локомотивным депо, подменным пунктам, тяговым подстанциям, энергодиспетчеров и локомотивным диспетчерам. На участках дорог, где на станциях нет работников службы движения или не предусмотрено их круглосуточное дежурство, в цепь ПДС могут быть включены телефонные аппараты ТАК, устанавливаемые на квартирах начальников станций, электромехаников и монтеров СЦБ. На электрифицированных участках с телеуправлением разрешается включение в цепь ПДС квартирных телефонов ТАК электромехаников тяговых подстанций. Кроме того, в цепь ПДС включаются специальные наружные телефонные аппараты типа ТДЦ, которые устанавливаются в релейных шкафах входных и выходных сигналов. При наличии у  дежурного по станции коммутатора станционной связи цепь ПДС включается  в этот коммутатор.