Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Телеграфная станция узла связи управления дороги

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Самарский государственный университет путей сообщения

Курсовой проект

по дисциплине:

«Передача дискретной информации»

на тему:

«Телеграфная станция узла связи управления дороги»

Вариант №41

Выполнил: студент гр.341

Кузьмин А.В.

Проверил: Бажанов В.Л.

САМАРА 2008

Оглавление

Исходные данные

Введение

Составление проектного задания
Общие сведения по организации телеграфной связи и передачи данных на железнодорожном транспорте
Распределение среднесуточной нагрузки абонентского телеграфирования по направлениям заданного участка железной дороги
Определение потоков телеграфного обмена по системе общего пользования
Расчет нагрузки каналов по системе общего ОП
Расчет нагрузки каналов по системе АТ
Расчет совместной нагрузки каналов АТ и ОП
Определение необходимого числа телеграфных каналов
Выбор типа линий и каналообразующей аппаратуры
Разработка скелетной схемы организации телеграфной связи
Расчет нагрузки, обрабатываемой телеграфными аппаратами проектируемого узла связи
Расчет числа телеграфных аппаратов, устанавливаемых на узле связи
Выбор типа и определение емкости абонентской телеграфной станции
Структурная схема абонентской станции и ее описание
Виды соединений. Процессы установления и разрушения соединений
Разработка плана помещений и размещения оборудования на проектируемом узле связи
Описание системы электропитания телеграфного узла связи и режимов ее работы
Мероприятия по технике безопасности, проводимые на телеграфной станции

Список использованной литературы

Исходные данные

Участок железной дороги, для которого проектируется система телеграфной связи:

Чусовская (ОУ2) – Смычка (ОУ1) – Свердловск (ДУ) – Тюмень (ОУ3) – Вагай (ОУ4);

Свердловск (ДУ) – Егоршино (ОУ5) – Туринск-Уральский (ОУ6)

Границы проектируемой железной дороги – пункты ОУ2, ОУ4, ОУ6.

Количество местных абонентов проектируемой станции – N_м=50.

Средняя нагрузка местного абонента за сутки – Y_ам=65 (мин/сутки)

Среднесуточные потоки телеграфного обмена по сети общего пользования:

Q_1ссг=280; Q_2ссг=600; Q_3ссг=245; Q_4ссг=365; Q_5ссг=250; Q_6ссг=400

Среднесуточные потоки транзитных телеграмм по сети общего пользования:

Q_1тр=105; Q_2тр=175; Q_3тр=89; Q_4тр=100; Q_5тр=63; Q_6тр=190

При разработке вопросов организации телеграфной связи необходимо учесть следующее:

Участок дороги ОУ2÷ДУ имеет тепловозную тягу, и здесь все виды электрической связи организованы по воздушным линиям. Остальные участки дороги электрифицированы на переменном токе. На них используются кабельные линии связи.
Расстояния между дорожным узлом связи (ДУ) и соответствующими отделенческими узлами связи определяются по атласу железных дорог в соответствии с выбранным вариантом.
Проектируемый узел телеграфной связи имеет подвод электроэнергии (источник переменного напряжения 220/380 В 50 Гц) по линиям от двух независимых подстанций.

Введение

Параллельно с развитием железных дорог шло развитие средств механизации, автоматизации, систем телекоммуникации. Средства связи на железных дорогах появились с самого начала, и выполняли функции основного средства организации перевозочного процесса. Впоследствии, связь выделилась, как самостоятельная отрасль железнодорожного транспорта.

В настоящее время для организации четкого механизма управления перевозками, оперативности в принятии решений, слаженной работы всех подразделений и служб необходимо иметь мощную, развитую сеть средств связи. Это электрическая, радиосвязь и различные телекоммуникационные системы.

Наличие компактной оконечной аппаратуры, большое число дешевых телеграфных каналов и совершенного коммутационного оборудования позволяют по-новому организовать телеграфные связи, приблизить услуги телеграфа к потребителю. Разработана система автоматизированной обработки телеграмм в транзитных и оконечных пунктах, а также система прямых соединений, позволяющая заменить операцию переприема телеграмм коммутацией каналов.

Телеграфная связь на железнодорожном транспорте обеспечивает четкую и бесперебойную работу сложного транспортного конвейера. В зависимости от назначения телеграфная связь железнодорожного транспорта делится на следующие виды:

магистральная - для общей служебной связи ОАО «РЖД» с управлениями дорог и дорог между собой;
дорожная - для общей связи управлений дорог с отделениями и крупными станциями, а также для связи взаимозависимых отделений и станций между собой;
местная - для связи телеграфных станций, расположенных в одном пункте;
абонентская - для непосредственной связи различных подразделений железнодорожного транспорта.

Составление проектного задания

Схема трассы телеграфной связи дороги с учетом ее географического положения показана в Приложении 1. Данный участок находится на Свердловской железной дороге. Тип линий связи указан в исходных данных. На данном участке имеется множество пересечений с водными преградами. Если водные преграды встречаются на пути кабельных линий связи (КЛС), то кабель прокладывается по дну реки, если воздушных (ВЛС) – то линия связи проходит через мосты. Имеется также скалистая местность. Если горы встречаются на пути КЛС или ВЛС, то трасса линии связи прокладывается в обход.

Общие сведения по организации телеграфной связи и передачи данных на железнодорожном транспорте

На железнодорожном транспорте сеть телеграфной связи строится по радиально-узловому способу, который обеспечивает более экономичное использование каналов, большую устойчивость и гибкость организации связи, а также является наиболее удобным для оперативного руководства.

ОАО «РЖД» соединяется радиальными каналами с дорожными узлами связи (ДУС). Таким же образом соединяются узлы связи отделений (ОУС), а последние с узловыми (УС) и линейными (ЛС) станциями. Также каждый узел связи соединяется каналами со смежными узлами, что позволяет организовать связи по обходным направлениям при повреждении основных.

Телеграфная сеть связи ОАО «РЖД» является коммутируемой с преимущественным применением автоматического метода коммутации.

В настоящее время на железнодорожном транспорте применяются две системы организации телеграфной связи: система абонентского телеграфирования (AT) и система общего пользования (ОП).

Система AT - совокупность автоматических и телемеханических устройств, позволяющих осуществлять организацию временных связей между любыми телеграфными абонентами. В основу нее положен принцип наибольшего приближения услуг телеграфа к предприятиям и учреждениям железнодорожного транспорта. В установлении соединений система близка к местной телефонной связи, но сообщения передаются и принимаются в письменном виде. Каждая абонентская установка соединяется телеграфным каналом со станцией AT, образуя сети местных абонентов, станция AT соединяется пучками каналов со смежными станциями AT и тем самым создается междугородняя сеть AT. В случае необходимости система AT допускает возможность организации циркулярной связи для передачи сообщений одним абонентом группе других абонентов. Система AT наиболее удобна для оперативного руководства железнодорожного транспорта.

Система ОП - предусматривает организацию широкой сети телеграфных станций с услугами телеграфа для организации железнодорожного транспорта. При этом телеграфные станции концентрируют сообщения многих отправителей, редко посылающих телеграммы, что позволяет лучше использовать каналы и аппараты. Система общего пользования предусматривает организацию связи по двум вариантам:

Прямых постоянных связей - между узлами, имеющими значительный телеграфный обмен друг с другом. При этом большинство телеграфных станций не имеет непосредственной связи между собой. Поэтому многие телеграммы в процессе передачи подвергаются ряду переприемов на узловых телеграфных станциях, что приводит к возрастанию станционных затрат, снижению скорости движения телеграмм и повышению вероятности их искажения. Быстрое развитие техники частотного уплотнения линий связи, сопровождающиеся непрерывным увеличением числа телефонных каналов и снижением их стоимости, позволило почти полностью устранить переприем транзитных телеграмм на сети общего пользования применением системы прямых соединений (ПС);

Система ПС - предусматривает организацию прямых временных связей между любыми телеграфными станциями путем соединения каналов, между ними, коммутационными устройствами. Каждая связь станции отправления телеграмм со станцией их назначения устанавливается только на время передачи тех телеграмм, которые имеются в данный момент, т.е. на время передачи одной - двух или небольшой серии телеграмм. Таким образом, система ПС по принципу организации телеграфных связей аналогична системе AT и, благодаря этому имеется возможность создания общей сети каналов для этих систем.

Постоянно возрастающий объем грузовых и пассажирских перевозок требует дальнейшего совершенствования планирования и управления перевозочным процессом.

Основным путем решения этих задач является передача и обработка в сжатые сроки большого объема информации, получаемой со станций, депо, товарных контор и других источников сообщений, о создавшемся на участке положении с поездной и грузовой работой. Для реализации этих задач созданы вычислительные центры (ВЦ).

ДВЦ - дорожный вычислительный центр при управлении дороги, в котором установлены ЭЦВМ и счетно-информационные машины. По прямым каналам ДВЦ получает связь со всеми НОД. В НОД, где образуются узлы связи, устанавливаются коммутационные устройства КУ, с помощью которых ДВЦ может получить соединение со всеми хозяйственными единицами ХЕ и линейными подразделениями ЛП. К ХЕ относятся узловые и промежуточные станции, выполняющие грузовую или поездную работу, депо, товарные конторы и др. Они передают большой объем информации и принимают из ДВЦ некоторую информацию. К ЛП относятся небольшие промежуточные станции, не выполняющие грузовой или поездной работы, которые передают небольшой объем информации только в сторону ДВЦ. Приведенная сеть ПД построена по радиально-узловому принципу. Повышение верности передачи данных в системе передачи достигается применением решающей обратной связи и кодов с обнаружением ошибок.

Информация с ХЕ, ВЦ передается по отдельным видам (расчет заработной платы, данные о погрузке и выгрузке, учет материальных ценностей и др.). Каждый вид информации формируется в группы знаков или макеты информации.

При передаче алфавитно-цифрового макета ошибки обнаруживаются по контрольной сумме передаваемой в конце макета. При передаче цифрового макета ошибки обнаруживаются применением кодовых комбинаций с нечетным числом единиц и передачей в конце макета контрольной суммы. Защита алфавитно-цифрового макета контрольной суммой позволяет снизить вероятность ошибки в макете до 10 единиц, при исходной вероятности ошибки в канале передачи 10 единиц. Двойная защита от ошибок цифрового макета снижает вероятность ошибки до 10 единиц.

Распределение среднесуточной нагрузки абонентского телеграфирования по направлениям заданного участка железной дороги

Среднесуточная нагрузка проектируемой станции АТ зависит от потока телеграфного обмена местных и иногородних абонентов.

Среднесуточная нагрузка местных абонентов определяется из выражения:

Y_м=Y_ам·N_м, (1)

где Y_ам – средняя нагрузка местного абонента (минут/сутки);

N_м – количество местных телеграфных абонентов проектируемой станции.

Y_м=65·50=3250 (минут/сутки)

Среднесуточная нагрузка местных абонентов определяется суммой:

Y_м= Y_а1+ Y_а2+ Y_а3, (2)

где Y_а1=0,4· Y_м=0,4·3250=1300 (минут/сутки) – нагрузка между местными абонентами;

Y_а2=0,5· Y_м=0,5·3250=1625 (минут/сутки) – нагрузка между местными абонентами и иногородними;

Y_а3=0,1· Y_м=0,1·3250=325 (минут/сутки) - нагрузка между местными абонентами по сети общего пользования.

Общая среднесуточная абонентская нагрузка проектируемой станции с другими телеграфными станциями определяется по формуле:

Y_атат= Y_а2+ Y_а4, (3)

где Y_а4=0,3· Y_м=0,3·3250=975 (минут/сутки) – нагрузка между иногородними абонентами через проектируемую станцию (абонентский транзит).

Следовательно,

Y_атат=0,8· Y_м (4)

Y_атат=0,8· Y_м=0,8·3250=2600 (минут/сутки)

Распределение величины Y_атат по направлениям пропорционально среднесуточному обмену на участках трассы по сети общего пользования (ОП).

Y_iат=(Q_iссг/∑ Q_iссг)· Y_атат, (5)

где Q_iссг – среднесуточный поток телеграфного обмена по сети ОП между ДУ и i-ой станциями;

m – число телеграфных станций, с которыми должна быть организована телеграфная связь по сети АТ. (m=6)

∑ Q_iссг= Q_1ссг+ Q_2ссг+ Q_3ссг+ Q_4ссг+ Q_5ссг+ Q_6ссг=280+600+245+365+250+400=

=2140

Y_1ат=(Q_1ссг/∑ Q_iссг)· Y_атат=(280/2140)·2600=340 (минут/сутки)

Y_2ат=(Q_2ссг/∑ Q_iссг)· Y_атат=(600/2140)·2600=729 (минут/сутки)

Y_3ат=(Q_3ссг/∑ Q_iссг)· Y_атат=(245/2140)·2600=298 (минут/сутки)

Y_4ат=(Q_4ссг/∑ Q_iссг)· Y_атат=(365/2140)·2600=443 (минут/сутки)

Y_5ат=(Q_5ссг/∑ Q_iссг)· Y_атат=(250/2140)·2600=304 (минут/сутки)

Y_6ат=(Q_6ссг/∑ Q_iссг)· Y_атат=(400/2140)·2600=486 (минут/сутки)

Среднесуточная абонентская нагрузка проектируемой станции определяется из выражения:

Y_ат= Y_м+ Y_а4=1,3· Y_м (6)

Y_ат= 1,3·3250=4225 (минут/сутки)

Результаты расчета среднесуточной нагрузки проектируемой станции сведем в таблицу 1.

Таблица 1

№ п/п	Участок заданной телеграфной сети	Среднесуточные потоки телеграфного обмена по участкам Q_iссг	Среднесуточная нагрузка по направлениям Y_iат
1	ДУ-ОУ1	280	340
2	ДУ-ОУ2	600	729
3	ДУ-ОУ3	245	298
4	ДУ-ОУ4	365	443
5	ДУ-ОУ5	250	304
6	ДУ-ОУ6	400	486

Определение потоков телеграфного обмена по системе общего пользования

Общий среднесуточный поток телеграфного обмена по каналам системы ОП проектируемой станции определяется из выражения:

Q_кпс=∑Q_iссг, (7)

Q_кпс=2140

Среднесуточный поток телеграфного обмена с помощью стартстопных аппаратов станции по направлениям может быть представлен в следующем виде:

Q_iссг= Q_iисх+ Q_iвх+ Q_iтр, (8)

где Q_iисх, Q_iвх и Q_iтр – соответственно поток исходящих, входящих и транзитных телеграмм, передаваемых по каналам между проектируемой и i-ой станциями.

Примем Q_iисх= Q_iвх. Тогда

Q_iисх= Q_iвх=0,5·( Q_iссг- Q_iтр) (9)

Q_1исх= Q_1вх=0,5·( Q_1ссг- Q_1тр)=0,5·(280-105)=87,5

Q_2исх= Q_2вх=0,5·( Q_2ссг- Q_2тр)=0,5·(600-175)=212,5

Q_3исх= Q_3вх=0,5·( Q_3ссг- Q_3тр)=0,5·(245-89)=78

Q_4исх= Q_4вх=0,5·( Q_4ссг- Q_4тр)=0,5·(365-100)=132,5

Q_5исх= Q_5вх=0,5·( Q_5ссг- Q_5тр)=0,5·(250-63)=93,5

Q_6исх= Q_6вх=0,5·( Q_6ссг- Q_6тр)=0,5·(400-190)=105

Общий среднесуточный поток исходящих и входящих телеграмм проектируемой станции по системе ОП определяется из выражения:

Q_исх= Q_вх=0,5·( Q_ссг- Q_тр), (10)

где Q_исх=∑Q_iисх – среднесуточный поток исходящих телеграмм, передаваемых по системе ОП;

Q_вх=∑Q_iвх – среднесуточный поток входящих телеграмм, передаваемых по системе ОП;

Q_ссг=∑Q_iссг=2140 – общий среднесуточный поток телеграфного обмена по системе ОП;

Q_тр=∑Q_iтр – среднесуточный поток транзитных телеграмм по системе ОП.

Q_тр=Q_1тр+ Q_2тр+ Q_3тр+ Q_4тр+ Q_5тр+ Q_6тр=105+175+89+100+63+190=722

Q_исх= Q_вх=0,5·( 2140- 722)=709

Результаты расчета среднесуточного потока телеграфного обмена по системе ОП сведем в таблицу 2.

Таблица 2

№ п/п	Участок заданной телеграфной сети	Среднесуточный поток исходящих и входящих телеграмм Q_iисх= Q_iвх	Среднесуточный поток транзитных телеграмм Q_iтр
1	ДУ-ОУ1	87,5	105
2	ДУ-ОУ2	212,5	175
3	ДУ-ОУ3	78	89
4	ДУ-ОУ4	132,5	100
5	ДУ-ОУ5	93,5	63
6	ДУ-ОУ6	105	190

Расчет нагрузки каналов по системе ОП

Расчет нагрузки каналов и необходимого оборудования телеграфной станции при любой системе телеграфирования производится для часа наибольшего значения потоков телеграфных сообщений.

При системе ОП, в случае занятости каналов внутридорожной сети, транзитные телеграммы направляются на автоматизированные аппараты переприема.

Исходя из оптимальных капитальных затрат и эксплуатационных расходов, число отказов на внутридорожных связях в среднем принимается около 50%, а это значит, что при равном количестве исходящих и входящих телеграмм 25% транзитных телеграмм с проектируемой станции будет передаваться по каналам внутридорожной сети с помощью автоматизированных аппаратов.

С учетом передачи 25% транзитных телеграмм автоматизированными аппаратами, а остальных телеграмм ручным способом, нагрузка внутридорожных каналов в ЧНН между проектируемой и i-й станциями рассчитывается по формуле:

Y_iкпс=(1/60)·К_пс·( Q_iссг·t_зкр2 - 0,25· Q_iтр·( t_зкр2 - t_зка2)), (11)

где К_пс=К_чнн·К_сн·К_мн·К_р ·К_дн – произведение коэффициентов неравномерности, прироста и добавочной нагрузки для системы ОП.

К_пс=0,1·1,18·1,2·1,1·1,15=0,179

Y_1кпс=(1/60)·К_пс·( Q_1ссг·t_зкр2 - 0,25· Q_1тр·( t_зкр2 - t_зка2))=

=(1/60)·0,179·( 280·1,23 - 0,25· 105·( 1,23 – 0,8))=0,994 (Эрл)

Y_2кпс=(1/60)·К_пс·( Q_2ссг·t_зкр2 - 0,25· Q_2тр·( t_зкр2 - t_зка2))=

=(1/60)·0,179·( 600·1,23 - 0,25· 175·( 1,23 – 0,8))=2,146 (Эрл)

Y_3кпс=(1/60)·К_пс·( Q_3ссг·t_зкр2 - 0,25· Q_3тр·( t_зкр2 - t_зка2))=

=(1/60)·0,179·( 245·1,23 - 0,25· 89·( 1,23 – 0,8))=0,87 (Эрл)

Y_4кпс=(1/60)·К_пс·( Q_4ссг·t_зкр2 - 0,25· Q_4тр·( t_зкр2 - t_зка2))=

=(1/60)·0,179·( 365·1,23 - 0,25· 100·( 1,23 – 0,8))=1,307 (Эрл)

Y_5кпс=(1/60)·К_пс·( Q_5ссг·t_зкр2 - 0,25· Q_5тр·( t_зкр2 - t_зка2))=

=(1/60)·0,179·( 250·1,23 - 0,25· 63·( 1,23 – 0,8))=0,897 (Эрл)

Y_6кпс=(1/60)·К_пс·( Q_6ссг·t_зкр2 - 0,25· Q_6тр·( t_зкр2 - t_зка2))=

=(1/60)·0,179·( 400·1,23 - 0,25· 190·( 1,23 – 0,8))=1,407 (Эрл)

Расчет нагрузки каналов по системе АТ

При организации сети АТ нагрузку каналов в ЧНН между проектируемой и i-ой станциями рассчитывают по формуле:

Y_iкат=(1/60)·К_ат·Y_iат, (12)

где К_ат=К_чнн·К_сн·К_мн·К_р·К_дн1 – общий коэффициент неравномерности при расчете нагрузки каналов сети АТ;

К_дн1=1,1 – коэффициент добавочной нагрузки в виде потерь вызовов на сети АТ.

К_ат=0,12·1,2·1,2·1·1,1=0,19

Y_1кат=(1/60)·К_ат·Y_1ат=(1/60)·0,19·340=1,08 (Эрл)

Y_2кат=(1/60)·К_ат·Y_2ат=(1/60)·0,19·729=2,31 (Эрл)

Y_3кат=(1/60)·К_ат·Y_3ат=(1/60)·0,19·298=0,94 (Эрл)

Y_4кат=(1/60)·К_ат·Y_4ат=(1/60)·0,19·443=1,4 (Эрл)

Y_5кат=(1/60)·К_ат·Y_5ат=(1/60)·0,19·304=0,96 (Эрл)