Коммутационная станция СМК-30

Коммутационная станция  СМК – 30 предназначена для работы в качестве учрежденческой телефонной станции (УАТС) с функциями ЦСИС на телефонной сети связи общего пользования  и технологических сетях связи  в случае их присоединения к сети связи общего пользования.

КС СМК – 30 позволяет  комплексно решать задачи построения сетей оперативно-технологической (ОТС) и общетехнологической (ОбТС) связи на ведомственных сетях.

Подключение КС СМК – 30 к  телефонной сети связи общего пользования  осуществляется с использованием двухпроводного аналогового интерфейса и одного интерфейса первичного доступа.

Максимальная емкость  КС СМК – 30 составляет 120 абонентских  линий.

Отличительные функциональные особенности:

- комплексное решение  задач связи объекта;

- высокий уровень информационной  безопасности и независимости  от сторонних производителей, обусловленный  тем, что все программное обеспечение  и аппаратные средства созданы  специалистами ООО «Пульсар - Телеком» с использованием современных технологий без использования программных продуктов сторонних производителей;

- высокая гибкость аппаратуры  и программного обеспечения (возможность  добавления новых аппаратных  возможностей модулей без их  замены);

- возможность обновления  аппаратных и программных версий  без остановки работы остальных  модулей, при этом программное  обеспечение каждого модуля обновляется  дистанционно с АРМ администратора;

- многофункциональная система  мониторинга и администрирования.

Внешний вид КС СМК – 30 представлен

КС СМК – 30 состоит из:

- системного модуля;

- модуля питания и индикации;

- каркаса;

- абонентских модулей.

Системный модуль СМС предназначен для управления работой КС СМК -30, коммутации каналов, организации групповых  каналов (конференций), поддержки магистральных  интерфейсов, синхронизации  всей системы, взаимодействия с абонентскими модулями.

Характеристики модуля питания  и индикации

Модуль питания и индикации  предназначен для питания КС СМК -30, визуального оперативного контроля состояния КС СМК – 30 и для  его местного конфигурирования.

Питание КС СМК – 30 осуществляется от первичной сети напряжением 220 В или от резервного источника постоянного напряжения. Допустимый диапазон входных питающих напряжений по входу 220±20%, по входу питания от резервного источника от минус 45 до минус 80 В. Обеспечивается контроль пропадания любого из питающих напряжений. В качестве резервного источника может быть подключена аккумуляторная батарея напряжением минус 60 В, при этом модуль питания обеспечивает автоматическое переключение, мониторинг состояния, и в некоторых вариантах исполнения зарядку батареи. Модуль способен отдавать выходную мощность до 200 Вт для питания всех остальных модулей КС СМК – 30.

Характеристики абонентских  модулей

В КС СМК – 30 устанавливается  до 15 абонентских модулей с различными интерфейсами и функциями. Порядок  их установки – произвольный. Возможна установка/снятие модулей без отключения питания, с гарантией полного  отсутствия сбоев и помех в  работе соседних модулей.

Модули обслуживают каналы с полупостоянным или коммутируемым  соединением, а также с маршрутизацией пакетов. По типу окончания различаются  аналоговые и цифровые, с дистанционным  питанием и без него. Некоторые  модули выполняют специфические  функции, например: встроенный цифровой регистратор, осуществляет запись голоса и данных, регистрацию сигналов от оборудования различной сигнализации, телеметрии и др.

Для подсистемы ОТС реализованы  все стандартные функции станции  ОТС: диспетчерская, поездная радиосвязь, перегонная, парковая, межстанционная связь и др. Поддерживается режим  исполнительной, распорядительной, исполнительно  – распорядительной, мостовой станции. Существует возможность стыковки, как  со старым аналоговым оборудованием, так  и с существующими цифровыми  системами ОТС.

КС СМК – 30 программируется  для работы в следующих режимах:

- в распорядительном режиме  при использовании в качестве  распорядительной станции диспетчерских  видов связи;

- в исполнительном режиме  при использовании в качестве  исполнительной станции диспетчерской  связи и коммутационной станции  станционной распорядительной и  стрелочной связи;

- в исполнительно –  распорядительном режиме при  использовании в качестве распорядительной  станции для одной части диспетчерской  связи и в качестве исполнительной  станции для другой части диспетчерских  связей.

Коммутация группового канала для каждого диспетчерского круга  выполняется на принципах полупостоянного  соединения, создаваемого при инициализации  системы. При этом осуществляется распределение  групповых каналов (диспетчерских  кругов) по В-каналам потока Е1.

Число групповых каналов  в пределах одной станции –  до 60. Число абонентов одного группового канала (одного диспетчерского круга) в пределах одной станции сети – не более 32.

Передача сообщений в  сети ОТС осуществляется в общем  канале связи, организованном в D – канале. Передача речи абонентов осуществляется по В – каналам потока Е1.

КС СМК – 30 обеспечивает подключение до восьми пультов диспетчера к одному модулю СМЦПД – 8, каждый из которых обеспечивает до 64-х избирательных  подключений. Пульты диспетчера могут  устанавливаться в непосредственной близости от распорядительной станции  или могут быть вынесены на расстояние до 1,1 км при непосредственном включении (расстояние может быть увеличено  до 6 км – кабель 0,5мм при применении удлинителя интерфейса Upo ТРК-1, работающего совместно с модулем СМЦК-4П).

В КС СМК – 30 предусмотрена  регистрация переговоров по каналам  диспетчерской связи, поездной радиосвязи, ремонтно-оперативной радиосвязи и  станционной распорядительной связи. Регистрация переговоров может  быть организована с помощью аналогового  устройства (магнитофона), подключенного по каналу ТЧ с помощью модуля СМА-4-4Д, или встроенного цифрового регистратора переговоров, реализованного с помощью модуля СМГП-8.

КС СМК – 30 поддерживает следующие режимы работы радиосвязи:

- на радиостанциях ЖРУ  с аналоговыми двухпроводным  интерфейсом, управляемых для  переключения режимов «прием - передача»  постоянным током по двухпроводной  линии или частотой 3300 Гц по  каналам систем передачи;

- на радиостанциях РС  – 6, РС – 46М, РС -46МЦ, РС –  46МЦВ с аналоговым двухпроводным  или четырехпроводным интерфейсом, управляемых для переключения режимов «прием - передачи»: постоянным током по двухпроводной линии; частотными кодовыми комбинациями по двухпроводной линии и по каналам систем передачи.

Подключение радиостанции организованно  с помощью модулей СМА4-4Д, СМА2-4И.

Система мониторинга и  администрирования является иерархической, предполагает разделение сети на зоны ответственности между администраторами, разграничение их прав доступа к  ресурсам сети. Это позволяет равномерно распределять нагрузку между обслуживающим  персоналом. Разграничение прав доступа  осуществляется гибко: в целом к  устройству, к магистральному потоку, к отдельному канальному интервалу, канальному окончанию и др.

Все устройства в полной мере поддерживают функции оперативного дистанционного доступа, такие как  мониторинг и диагностика, телеметрия – измерение физических параметров линии связи, реконфигурация оборудования. Каждое устройство поддерживает одновременную  работу с восемью администраторами. Доступ обеспечивается с максимальной степенью детализации: для аналоговых окончаний выполняются высокоточные измерения уровней сигналов, напряжений и токов , сопротивления и емкости шлейфов; для цифровых окончаний ведется полная статистика событий и измерения показателей качества связи. Кроме того, осуществляется сбор статистических данных о работе устройств, что дает возможность заблаговременного предупреждения сбоев.

Мониторинг и администрирование  сети выполняются с рабочего места  администратора. Компьютер АРМа подключается непосредственно к КС СМК – 30, при этом могут использоваться интерфейсы RS – 232, Ethernet или поток Е1 КС СМК – 30. При небольшом расстоянии от компьютера до КС СМК – 30 используется подключение по RS – 232. Подключение по Ethernet осуществляется при среднем расстоянии, а также при потребности использования общей сети IP в качестве транспорта для системы мониторинга и администрирования.

Программа Администратор  сети ОТС отображает топологию сети и состав её оборудования: отдельные  устройства, модули, канальные окончания. С АРМ администратора для всех элементов сети доступны дистанционное  конфигурирование, обновление программного обеспечения и аппаратной прошивки каждого модуля или отдельного устройства.

Разработанный на предприятии  протокол передачи данных обладает минимальной  избыточностью и максимально  эффективно использует пропускную способность  служебного канала. Для магистральных  потоков Е1 и SHDSL в качестве служебного может выбираться любой канальный интервал. Это дает возможность «прозрачно» пропускать данные мониторинга и администрирования оборудования других производителей.

Системный модуль

Системный модуль СМС предназначен для управления работой всего  КС СМК – 30, коммутации тайм-слотов, синхронизации всей системы, взаимодействия с абонентскими модулями. Структурная схема модуля приведена на рисунке.

В состав системного модуля входят следующие функциональные блоки:

- центральный процессор,  выполняющий основную программу  управления всеми программируемыми  блоками, осуществляющий взаимодействие  с внешними устройствами;

- флэш-память, для хранения  энергонезависимых настроек и  счетчиков;

- программируемая логическая  матрица, обеспечивающая синхронизацию  устройства, коммутацию голосовых  трактов абонентских модулей  и магистальных интерфейсов, организацию групповых каналов (конференций), а также функционирование усилителей, сумматоров и измерителей уровня;

-  DSP (процессор цифровой обработки сигналов), для обслуживания служебных каналов связи центрального процессора с абонентскими модулями;

- Контроллер Ethernet, обеспечивающий передачу/прием данных через интерфейс Ethernet;

- контроллер портов Е1, обеспечивающий передачу/приема данных через интерфейс Е1;

- реле, обеспечивающие замыкание  линий потоков при отключении  питания или неисправности, что  обеспечивает транзит потоков  Е1;

- датчики системных напряжений, обеспечивающие контроль системных  напряжений на модуле;

- светодиодные индикаторы  для индикации состояния устройства  и каналов связи;

- зуммер для звуковой  индикации.

Модуль питания и индикации

Модуль питания и индикации  предназначен для питания КС СМК  – 30, визуального оперативного контроля состояния КС СМК – 30 и для  его местного конфигурирования.

Структурная схема модуля питания и индикации приведена  на рисунке.

В состав модуля питания  и индикации входят следующие  основные функциональные блоки:

- центральный процессор,  обеспечивающий взаимодействие  модуля индикации с системными  модулями КС СМК – 30 для  считывания кнопок и управления  отображением информации на индикаторах;

- блок питания, обеспечивающий  нестабилизированным напряжением  электропитания вторичные преобразователи  всех модулей КС СМК – 30. Блок питания включает в себя  сетевой трансформатор, выпрямитель  и элементы защиты от перегрузки (варисторы и плавкие предохранители); возможна комплектация зарядным  устройством для внешней резервной  аккумуляторной батареи;

- жидкокристаллический индикатор  для отображения текущих настроек  и состояния различных подсистем  КС СМК – 30;

- светодиодные индикаторы, отображающие состояние внешних  цифровых интерфейсов Е1 и системы синхронизации;

- кнопки для изменения  основных настроек КС СМК –  30, управления режимом индикации,  а также для отключения звуковой  сигнализации.

Крейт

Для установления модулей  предназначен крейт (рисунок), имеющий 17 посадочных мест. Крайнее левое место (Слот №0) предназначен для установки модуля питания и индикации, крайнее правое (слот №16) – для установки системного модуля. В остальные 15 мест (слот №1-№15, нумерация слева на право) в произвольном порядке устанавливаются абонентские модули.

Кросс-плата КС СМК – 30 предназначена дя организации связи между модулями. На кросс-плате размещена релейная схема коммутации, которая в аварийной ситуации обеспечивает попарное соединение между приемниками и передатчиками потоков Е1. При восстановлении нормальной работы входная схема коммутоции подключает все потоки Е1 к входным цепям КС СМК – 30. Таким образом, даже при отсутствии в крейте всех модулей не проихсодит разрыва кольца сети КС СМК – 30.

На кросс-плате КС СМК – 30 любого исполнения располагаются разъемы абонентских модулей, разъемы потоков Е1, разъемы внешней синхронизации и администрирования, а также болт заземления, разъемы для подключения основного источника питания переменного напряжения 220В и резервного источника питания постоянного напряжения минус 60В, а также болт заземления.

Полость между кросс-платой и задней крышкой КС СМК – 30 предназначена для размещения разъемов: линейных абонентов, потоков Е1, внешней синхронизации и внешнего администрирования. Количество абонентских линейны разъемов – 30, на каждый из них выведены до четырех каналов. Тип разъемов со стороны линий абонентов – DB-9F (розетка), со стороны потоков Е1 - DB-9M (вилка), разъем внешнего администрирования – DB-9M (вилка). Общее количество разъемов типа DB-9 на кросс-плате – 36.

Абонентские модули

Абонентские модули устанавливаются в кассету мультиплексора. Порядок установки произвольный. Допускается «горячая» замена модулей. Тип модуля определяется автоматически. Программное обеспечение любого модуля может модифицироваться дистанционно с АРМ администратора. Все модули имеют независимые вторичные источники питания. Управление функциями и параметрами модулей может осуществляться дистанционно по сети мультиплексоров с АРМ администратора и с помощью кнопок на передней панели модуля питания и индикации.

Модуль СМА-2-4

Модуль СМА-2-4 предназначен для организации четырех  каналов прямого абонента с двухпроводными окончаниями. Модуль позволяет организовать связь в режиме «станция-абонент».

Модуль позволяет  осуществлять контроль технического состояния  устройства в двух режимах - локальном и дистанционном. В локальном режиме   контроль   проводится   при   помощи   светодиодной   индикации.   В дистанционном режиме контроль осуществляется на АРМ администратора. На АРМ администратора в автоматическом непрерывном режиме выводится информация о неисправности устройства. При включенной звуковой аварийной сигнализации в случае аварии устройства/канала связи издается звуковой сигнал аварии.

Модуль СМА-4-4Д

Полное наименование модуля: субмодуль аналоговый четырёхпроводный четырёхканальный СМА-4-4Д [10]. Модуль СМА-4-4Д предназначен для организации четырех соединительных аналоговых линий ТЧ 600 Ом с четырёхпроводными окончаниями. Основная обработка сигнала осуществляется двумя двухканальными специализированными сигнальными процессорами, что позволяет обеспечить практически все требуемые эксплуатационные функции, характеристики и регулировки.

Все каналы имеют  эффективную трехступенчатую систему  защиты от посторонних       напряжений       в      линиях.       Используемые      линейные трансформаторы гальванической развязки имеют коэффициенты передачи 1:1 и напряжение развязки не менее 1500В. Модуль может обрабатывать и формировать сигналы управления и взаимодействия.

Модуль СМА 2-2П

Модуль СМА 2-2П предназначен для подключения аналоговой двухпроводной  линии ПГС или аналоговой двухпроводной  линии МЖС. При этом конкретный режим  работы линейного комплекта модуля выбирается в настройках канала через  АРМ ОТС.

Модуль СМА 2-4И

Модуль СМА 2-4И работает с двух проводными аналоговыми линиями, имеет высокоомный, согласованный вход(выход) и предназначен для:

- организации двухпроводного  симплексного/полудуплексного аналогового  ответвления без сигнализации;

- организации соединения  с радиостанцией по двухпроводному  стыку с частотной сигнализацией;

- организации аналогового  ответвления от СМК-30 по каналу  избирательной связи с сигнализацией  2 из 11;

- организации подключения  абонента СМК-30 к каналу диспетчерской  связи с сигнализацией 2 из 11.

Модуль СМЦПД-8

Модуль СМЦПД-8 предназначен для подключения цифровых пультов  или цифровых телефонов.

Модуль СМЛТ-2

Субмодуль линейного тракта двухканальный СМЛТ-2 входит в состав оборудования мультиплексора СМК-30 КС. Модуль предназначен для организации магистральных и абонентских каналов связи по медножильным кабелям и воздушным линиям связи.

В качестве линейного интерфейса используется интерфейс SHDSL с двухпроводной схемой включения. Рекомендуемая длина регенерационного участка 15 км. На протяженных участках возможно использование до 8 регенераторов линейного тракта РЛТ-1, что позволяет увеличить дальность связи   до    135    км.   Также   для   увеличения   дальности   связи   возможно использование двух пар проводников. Модуль имеет встроенный источник дистанционного питания.

В качестве интерфейса связи  с мультиплексором может использоваться интерфейс Е1 или внутренняя шина связи с системным модулем.

Модуль позволяет строить  сеть передачи данных на мультиплексорах  СМК-30 КС, а также подключать различные абонентские устройства: концентратор информации КИ-30, цифровой контроллер связи совещаний КЦСС и др.

Система      администрирования      модуля      позволяет     дистанционно осуществлять    все    процессы    диагностики    и    мониторинга    состояния  оборудования и каналов связи, реконфигурации оборудования, оперативного получения  информации о возникновении аварий.

Модуль регистратора информации

Общее время записи информации по всем каналам составляет около 4166 часов (без сжатия) и около 16664 часов (при использовании сжатия), Количество каналов записи - 8. Источник данных - любой доступный мультиплексору канал. Для записи сторонних источников используется новый модуль СМВП 2-8 (восемь двухпроводных линий, высокоомное подключение, индивидуальная гальваническая развязка каждого канала).

Модули мультиплексора являются сменными. Они устанавливаются  в слоты (их 15) в произвольном порядке. Замена модулей производится в «горячем режиме», без выключения электропитания. Благодаря этому достигается гибкость при изменении или расширении конфигурации, замене вышедших из строя модулей. Линейные окончания модулей имеют трехступенчатую защиту от токов высоких напряжений с высокой прочностью изоляции, что обеспечивает защиту оборудования от выхода из строя при попадании высокого напряжения на линии связи.

Благодаря возможности  прямого подключения широкого спектра оконечных   устройств   и   гибкой   конфигурации,   мультиплексор   позволяет оптимально организовать связь на объекте. При этом удобно изменять и расширять конфигурацию.

На базе существующей сети мультиплексоров может быть создана  распределённая сеть охранной и пожарной сигнализации с централизованным управлением. Эта возможность реализуется  модулем мультиплексора СМОПС и  специализированным программным обеспечением – АРМ оператора охранной и  пожарной сигнализации. Данные технические  средства обеспечивают выполнение всех задач, присущих всем системам сигнализации и дают ряд дополнительных возможностей, при этом комплексно решаются следующие  задачи:

- обнаружение тревожной  ситуации;

- оповещение обслуживающего  персонала;

- удалённое видеонаблюдение  за обстановкой в охраняемых  помещениях;

- автоматическое включение  исполнительных устройств;

- дистанционную конфигурацию, мониторинг и контроль состояния  элементов системы;

- регистрацию всех происходящих  событий.

Централизованное управление системой сигнализации осуществляется с рабочего места оператора, включающего  в себя компьютер и программное  обеспечение: АРМ оператора охранной и пожарной сигнализации.

АРМ позволяет получить оперативный  доступ к элементам системы: модулям, шлейфам и датчикам; использовать возможность видеонаблюдения. При  срабатывании сигнализации в определённой зоне охраны на АРМ выдаётся акустическая и визуальная информация – специальный  звуковой сигнал и окно с тревожным  сообщением. В журнал событий делается запись о времени, месте и типе тревожного события, а так же включается видеонаблюдение.

Основные технические  характеристики мультиплексора СМК – 30 КС приведены в табл. 2.3.

                                                                                                              Таблица 2.3

Основные технические  характеристики СМК – 30 КС

Таким образом, был проведен сравнительный анализ оборудования для организации сети ОТС на проектируемом  участке. В результате анализа оборудования для организации сети ОТС на участке Муром - Эсино ГЖД было выбрано оборудование на базе мультисервисного мультиплексора СМК-30 КС производства НПЛ «Пульсар».

Оборудование на базе мультиплексора СМК – 30 КС по всем оценкам было признано отвечающим требованиям, применяемым на железных дорогах к устройствам связи. По экспертным данным это оборудование считается наиболее перспективным. Действительно, комплекс оборудования имеет широкий спектр технологических возможностей – от организации каналов ОТС, связи совещаний, до организации системы охранной и пожарной сигнализации, которая обеспечивает возможность создания распределённой сети контроля за обстановкой в помещениях станции. Кроме этого, в СМК – 30 КС есть система внутренней диагностики.

Стоит отметить, что при  широком использовании комплекса  СМК – 30 КС достигается значительная экономия средств, обусловленная универсальностью оборудования, экономичностью при модернизации, а благодаря системе дистанционного мониторинга, диагностики и управление сетью качественно изменяется технология обслуживания, значительно сокращается время выявления и устранения неисправностей, сводятся к минимуму транспортные расходы. Такая форма организации эксплуатация является фактором, объективно помогающим обеспечению качества услуг связи и эффективности действия всего сегмента связи, и, в конечном счёте, положительно сказывается на безопасности перевозочного процесса дороги.