Организация сетей оперативно - технологической связи (отс) отделения дороги

 

1.ОРГАНИЗАЦИЯ СЕТЕЙ  ОПЕРАТИВНО - ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СВЯЗИ   (ОТС) ОТДЕЛЕНИЯ ДОРОГИ

 

В зависимости от назначения сеть ОТС подразделяется на:

• магистральную (между МПС и отделением дороги);

• дорожную (в пределах одной дороги или ее части);

• отделенческую (в пределах одной железнодорожной станции).

Отделенческая телефонная связь в свою очередь подразделяется на :

• общетехнологическую (общего пользования, для организации телефонных переговоров по общим вопросам работы железнодорожного транспорта в пределах отделения дороги с помощью автоматических телефонных станций АТС);

• оперативно-технологическую (для передачи информации, непосредственно связанной с движением поездов). Этот вид связи организуется на базе групповых цепей, выделенных для решения соответствующих эксплуатационных задач с помощью специальной аппаратуры.

Характерной особенностью является:

• определенный регламент переговоров;

• подчиненность одному командиру;

• оперативно служебный характер переговоров;

• самостоятельная область применения;

• каждый вид ОТС выделен в самостоятельную связь;

• организуется по специально выделенным цепям с использованием группового принципа, характеризуемого параллельным подключением связевой аппаратуры промежуточных пунктов (ПП) к тракту ОТС.

При организации ОТС используется три принципа работы цепей групповой связи:

• диспетчерский;

• постанционный;

• комбинированный.

 

1.1.Организация диспетчерских связей

 

Диспетчерская связь обеспечивает переговоры руководителя технологического процесса (диспетчера, дежурного, оператора) с работниками, непосредственно организующими перевозочный процесс, а также обеспечивающими погрузку, разгрузку и сортировку вагонов, обеспечение электроэнергией устройств железнодорожного транспорта, распределение билетов на пассажирские поезда и с другими работниками, обслуживающими различные устройства на железной дороге.

Любого абонента, аппарат (промежуточный пункт) которого включен в данную цепь диспетчерской связи, диспетчер вызывает, посылая индивидуальный избирательный вызов. Для вызова одновременно нескольких абонентов он посылает групповой избирательный вызов, а для вызова всех абонентов, относящихся к данному виду диспетчерской связи, с распорядительной станции (РС) посылая циркулярный вызов. Вызов диспетчера со стороны ПП осуществляется голосом.

Диспетчерский принцип используется при организации следующих видов связи:

ПДС  –  поездной диспетчерской связи;

ЭДС  –  энергодиспетчерской;

ВДС  –  вагонно-диспетчерской;

БДС  –  билетной диспетчерской;

СДС  –  служебной диспетчерской;

ИС   –  информационной связи;

СТВ  –  связи транспортной военизированной охраны;

СТМ  –  связи транспортной милиции;

ЛДС  –  связи локомотивного диспетчера; и др.

Структурная схема организации диспетчерских связей и состав оборудования представлена на рис.1

Рис.1. Схема поездной диспетчерской связи

 

В состав оборудования РС входят: датчик тонального избирательного вызова (ДТВ), усилитель приема, усилитель передачи, реле управления. Ножная педаль и кнопочный пульт на 40 вызывных кнопок, располагаемый в кабинете диспетчера.

ПП состоит из приемника тонального избирательного вызова (ПТИВ), датчика контроля вызова (ДКВ) и телефонного аппарата.

Для организации диспетчерской связи применяют двухпроводные воздушные и кабельные цепи, а также каналы тональной частоты (ТЧ) многоканальной системы связи. В цепь диспетчерской связи включают одну РС и до 35 комплектов аппаратуры ПП (что связано с возможностями аппаратуры тонального избирательного вызова). РС устанавливаются, как правило, в пунктах размещения отделения дороги. В пределах одного отделения дороги оборудуются обычно несколько цепей ПДС, ЭДС, ЛДС, СДС и по одной цепи ВДС, БДС, ИС, СТВ, СТМ:

1.Поездная диспетчерская связь (ПДС) предназначена для управления движением поездов. В каналы ПДС включаются телефонные аппараты: избирательной связи дежурного по станции (ДСП), операторов, маневровых диспетчеров, дежурных по локомотивным депо, дежурных по подменным пунктам, локомотивных диспетчеров, энергодиспетчеров.

На участках с диспетчерской централизацией (ДС) в каналы ПДС необходимо включить телефонные аппараты, устанавливаемые на: квартирах начальников станций с диспетчерским управлением, на охраняемых переездах, на входных и выходных светофорах.

Длина диспетчерских участков составляет 100-120 км (в зависимости от размеров движения может колебаться от 40 до 200 км). Расстояние между ПП 8 – 10 км (максимально 30 км).

2.Энергодиспетчерская связь (ЭДС) предназначена для оперативного руководства работой энергетического хозяйства. В канал ЭДС включают телефонные аппараты (ТА), устанавливаемые в помещениях: начальника участка энергоснабжения и его заместителя; дежурных по станциям; дежурных по тяговым подстанциям; дежурных по дистанциям контактной сети на участках с электротягой переменного тока. ЭДС организуется в пределах участка энергоснабжения с любыми видами электротяги. Количество каналов ЭДС определяется конфигурацией участка железной дороги (в курсовой работе совпадает с числом ПДС). Кроме ТА, включаемых в канал ЭДС, энергодиспетчер должен иметь связь с помощью местной телефонной станции и каналам СДС (МТС), с руководителями работ на перегоне – по цепи ПГС, подключаемой к каналу ЭДС на время переговоров с помощью ДСП. Поскольку ЭДС организуется по принципу диспетчерской связи, то схемы организации ЭДС будут в основном такими же, как показаны на рис.1.

3.Вагонная диспетчерская связь (ВДС) предназначена для контроля за продвижением подвижного состава и состоянием погрузо-разгрузочных работ и используется в общем комплексе информационной связи отделения дороги.

В канал ВДС включают ТА, установленные у дежурных по станциям, маневровых диспетчеров, в товарных и технических конторах, в погрузочных пунктах, на предприятиях с подъездными путями. ВДС организуется на участках с большой грузовой работой. В пределах отделения дороги проектируется, как правило, всего один канал ВДС.

4. Билетная диспетчерская связь (БДС) является частью общего комплекса связи для централизованного руководства продажей билетов. В канал БДС включают ТА билетных касс на станциях. БДС по продаже билетов на поезда организуются на участках отделения с интенсивным пассажирским движением. РС устанавливается в отделении дороги у дежурного диспетчера.

 

1.2.Организация связей постанционного и комбинированного типа

 

 

1.Постанционная связь (ПС) является общетехнологической и предназначена для служебных переговоров работников промежуточных станций (разъездов и остановочных пунктов) между собой и с работниками участковых и отделенческих станций. Каналы ПС включают в МТС (коммутаторы). По цепи ПС работники промежуточных станций, разъездов, платформ могут вести переговоры с работниками отделения дороги, дистанций, других промежуточных станций участка. Абоненты управления дороги могут осуществлять переговоры с работниками любой промежуточной станции, используя каналы междугородной связи и цепи ПС. Для организации связи абонентов, находящихся на перегоне, с абонентами распорядительного пункта станций с диспетчерским управлением используется цепь обходной перегонной связи (ОПГС). На оконечных станциях цепи ПС и ОПГС включают в телефонные коммутаторы МТС. В цепи ПС могут быть включены телефонные станции некоторых промежуточных пунктов, не имеющих прямой связи с участковой станцией. Цепи ПС, как правило, организуются в пределах участков ж. д. и не должны объединять более 15 станций и быть длиннее 70 – 80 км. ПС является составной частью сети дорожной телефонной связи и обеспечивает выход каналов сети на промежуточные станции, разъезды, остановочные пункты. Канал ПС оканчивается, как правило, на участковых и отделенческих станциях. У дежурных по станциям канал ПС включают в комплект аппаратуры станционной связи (КАСС). Схема организации ПС приведена на рис.2.

Рис. 2. Схема постанционной связи

 

 

Канал ПС оборудуется распорядительной станцией типа ПСТ – 2М, ПСТ – 4М, которая устанавливается на участковой станции.

Особенностью постанционного типа является то, что вызов абонентами РС осуществляется не голосом, а с помощью специального вызывного устройства, обеспечивающего загорание вызывной лампы на коммутаторе. Телефонистка опрашивает абонента и посылает избирательный вызов на требуемый ПП.

В состав РС входят: датчик тонального избирательного вызова (ДТВ), генератор контроля вызова (ГКВ), приемник тонального вызова (ПТВ), реле избирательного вызова и контроля вызова (КВ), линейный трансформатор (ЛТ). Для посылки вызова рядом с коммутатором устанавливается кнопочный пульт (КП).

2. Линейно  – путевая связь (ЛПС) служит для переговоров работников дистанции пути по вопросам содержания путевого хозяйства. Аппараты ЛПС устанавливают в кабинете начальника в конторе дистанции пути, на квартирах дорожных мастеров и бригадиров пути, в табельных, в пунктах обогрева, на квартирах путевых обходчиков, у дежурных по переездам. ЛПС проектируется в пределах дистанции пути (ПЧ). Протяженность дистанции зависит от ее технического оснащения, размеров движения и видов службы, для которой она создана.

ЛПС должна быть включена в КАСС или коммутатора технологической связи (КТС) ДСП для подключения к ней ПГС и МТС. В настоящее время ЛПС организуется по диспетчерскому или комбинированному принципу. При организации по диспетчерскому принципу схемы построения ЛПС могут быть аналогичны схемам организации ПДС ЭДС. В дневное время цепь работает в диспетчерском режиме, а в ночное – в постанционном. В этом случае распорядительные станции диспетчерского типа устанавливаются в здании дистанции пути, а постанционного типа – в месте нахождения коммутатора.

3. Служебная диспетчерская связь (СДС) предназначена для служебных переговоров работников дистанции сигнализации и связи с линейными электромеханиками. В канал СДС включают аппараты, устанавливаемые в помещениях: начальника и дежурного диспетчера дистанции сигнализации и связи; дежурных по станции; дежурного инженера СЦБ поста ДЦ; релейных СЦБ; квартир электромехаников СЦБ; квартир электромехаников связи; в пунктах, где имеются МТС.

 

1.3 Организация межстанционной (МЖС) и перегонной (ПГС) связей

 

 

Поездная межстанционная связь (МЖС) представлена для служебных переговоров между дежурными смежных раздельных пунктов по движению поездов.

Перегонная связь (ПГС) служит для переговоров находящихся на перегоне работников с дежурными раздельных пунктов, ограничивающими перегон, поездным и энергодиспетчером, диспетчерами дистанций пути, дистанции сигнализации и связи.

Цепь ПГС должна подключаться к каналам ПДС, ЭДС, ЛПДС, СДС. Подключение выполняется дежурными по станции, а на станциях диспетчерского управления телефонисткой МТС.

МЖС организуют между смежными станциями, разъездами, обгонными пунктами, путевыми постами по отдельной физической 2-х проводной цепи.

В цепь МЖС включают ТА системы МБ или аппаратуру станционных коммутаторов, в которых предусматриваются линейные комплекты МЖС. На кабельных линиях связи , кроме ТА дежурных по станциям, разъездам, обгонным пунктам и путевым постам, для организации связи с пунктом производства восстановительных работ цепь МЖС заводят в помещения остановочных пунктов, охраняемых объектов и переездов, в релейные шкафы входных и проходных сигналов, на неохраняемые переезды и переговорные колонки перегонной связи без установки ТА.

ПГС предусматривается на участках железных дорог с автоблокировкой и при кабельных линиях дальней связи. Если длина кабельной вставки на воздушных линиях связи (ВЛС) превышает 1,5 км, то цепь ПГС организуется по одной цепи с МЖС (МЖС/ПГС).

Аппараты ПГС размещаются на расстоянии не более 2 км друг от друга. Цепь ПГС должна подключаться к цепям ПДС, ЭДС, ЛПС и СДС. Подключение выполняет дежурный по станции с помощью КАСС. На станциях с диспетчерским управлением это подключение осуществляется телефонисткой коммутатора МТС участковой станции дистанционно по цепи обходной перегонной связи ОПГС или через коммутатор КТС. На кабельных линиях для ПГС выделяется 2-х проводная или 4-х проводная цепь (4-х проводная цепь ПГС устраивается при длине перегона свыше 15 км). Канал ОПГС организуется по принципу ПС и оборудуется РС ПСТ и аппаратурой дальнего набора номера (КДН) для управления автоматическим соединением. В том случае, когда применяется аппаратура станционной связи типа КТС, канал ОПГС не требуется, т.к. эта аппаратура предусматривает автоматическое соединение канала ПГС с нужным абонентом с помощью набора номера на аппарате ПГС.

 

             1.4  Принцип организации тонального избирательного вызова

 

 

Система тонального избирательного вызова была разработана ЦНИИ МПС в 1958 году. Для осуществления тонального избирательного вызова используются переменные токи тонального диапазона частот. Вызывной сигнал двухчастотный. Он состоит из 2-х импульсов различной частоты, передаваемых в линию друг за другом (без интервала). Первый импульс имеет продолжительность 0,8 сек , а второй 1,6 сек.

Для получения достаточного количества вызывных комбинаций используются 7 фиксированных частот тонального диапазона: 316 Гц, 430 Гц, 585 Гц, 795 Гц, 1080 Гц, 1470 Гц, 2000 Гц. Каждая последующая частота выше предыдущей в 1,36 раза. При этом выборе вызывных частот обеспечивается достаточная защищенность каждого приемника тонального вызова (ПТН) от соседних вызывных частот и гармоник.

Все вызывные комбинации разделены на 7 групп. Организация вызывных комбинаций представлена в табл.1.

                                                                                                                    Таблица 1

Номера групп	I	II	III	IV	V	VI	VII
Вызывные комбинации		12	13	14	15	16	17
	21		23	24	25	26	27
	31	32		34	35	36	37
	41	42	43		45	46	47
	51	52	53	54		56	57
	61	62	63	64	65		67
	71	72	73	74	75	76

 

 

Каждая вызывная комбинация обозначается двумя цифрами  - номерами вызывных частот первого и второго импульсов.

Сочетание частот: 11, 22, 33, 44, 55, 66, 77 в качестве вызывных комбинаций не используется, т.к. ПТВ, настроенные на эти комбинации могли бы срабатывать от других вызывных комбинаций, содержащих данную частоту и даже от посылки одной только частоты.

Комбинации частот 21, 12, 23, 34, 45, 56, 67 используются для групповых вызовов промпунктов.

Из специальной таблицы настройки приемников тонального вызова можно видеть, как обеспечивается посылка индивидуального и группового вызовов (табл.2).                                                                                                             Таблица 2

 

Номера групп	I	II	III	IV	V	VI	VII
Настройка промежу-точных пунктов			123	134	145	156	167
				234	245	256	267
	321	312			345	356	367
	421	412	423			456	467
	521	512	523	534			567
	621	612	623	634	645
	721	712	723	734	745	756

 

 

Каждый промпункт настроен на три частоты или две вызывные комбинации (индивидуальную и групповую), различающиеся частотой первого импульса. Таким образом, все промпункты первой группы могут быть вызваны посылкой в линию групповой комбинации 21. Циркулярный вызов осуществляется передачей в линию вызывного сигнала, состоящего из восьми импульсов, посылающих в линию один за другим: 21234567. В этой серии импульсов каждая пара соседних импульсов представляет собой групповую комбинацию.

 

 

 

 

 

 

2.РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ОТДЕЛЕНЧЕСКОЙ  ОПЕРАТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СВЯЗИ

 

 

                        2.1. Расчет рабочего затухания

 

При проектировании трактов избирательной связи производится оценка затухания. Если рабочее затухание требуемого тракта превышает величину 30,4 дБ, компенсация излишнего затухания достигается с помощью дуплексных промежуточных усилителей (ДУ).

Расчет рабочего затухания цепи производится по формуле

,

где – затухание на входе цепи, обусловленное несогласованностью сопротивлений передающей станции и линии;

 – затухание линии определяемое по формуле:

,

где   - километрическое затухание линии, равное 0,4 дБ/км;

- длина участка цепи;

 – затухание, вносимое  параллельно подключенным промпунктами;

- уровень сигнала на  выходе передатчика.

По приведенной формуле определяется:

- рабочее затухание слева  направо;

- рабочее затухание справа  налево.

Данные для расчета затухания приведены в табл. 3.

      

                                                                                                            Таблица 3

 

Характеристика аппаратуры РС и ПП
	РСТД	ПУ-4Д	КАСС
	12	5,37	11,43
	---	---	0,26
	0,52	0,74	10,6
	- 6,6	- 4,2	- 4,6

 

 

 

 

                                                            75 км

                                                           Рис.3 Линия связи

 

Произведем расчеты:

ал=0,4*75=30дБ

ар=12+30=0,26*5+10,6-(-6,6)=60,5дБ

ар=11,43+30+0,26*5+0,52-(-4,6)=47,85

 

 

        2.2 Определение числа усилителей в групповой цепи

 

Вся цепь избирательной связи делится на усилительные участки. Число усилителей, необходимых для усиления тракта, определяется по формуле

где = -30,4 =60,5-30,4=30,1 дБ– требуемое усиление в тракте,

     = 8,7 дБ – средняя величина усиления одного дуплексного усилителя.

Следовательно:

N=30,1/8,7=4

 

Примем n=4

Разместим усилители на линии с учетом расположения промежуточных пунктов.

                                                             75км

                                   Рис.4 Размещение усилителей на линии

 

Для расчета качества передачи рассчитывают затухание всех усилительных участков по формуле:

a1=L1*£=0,4*15=6дБ

a2=L2* £=0,4*15=6дБ

a3=L3*£ =0,4*15=6дБ

a4=L4* £=0,4*15=6дБ

 a5=L5* £+авхпп =0,4*15+0,26=6,26дБ

Определим усиление усилителей влево и вправо:

S1=a1+

S1=a2+

 

S2=a2+a3

 

S3=a3+a4

 

S4=a4+

 

S4=a5+

 

где аr - остаточное затухание цепи, которое определяется как разность между уровнем передачи в начале цепи и уровнем приема в конце цепи:

аr = ((-6,6) - 12) -  (10,6-30,4) = 12 дБ

аr = ((-4.6) – 11.43) – (0.52- 30.4) = 13.85 дБ

S1 = 6 + 6/2 – 1.2/2 =8.4 дБ

S1 =6 + 6/2 -13.85/2 =2дБ

S2 = 6 + 6/2 = 6 дБ

S3 = 6 + 6/2 = 6 дБ

S4 = 6 + 6.26/2 – 1.2/2 = 8.4 дБ

S4 = 6.26 + 6/2 – 13.85/2 = 2.26 дБ

 

Построим диаграмму уровней , которая характеризует распределение уровней сигнала в цепи (рис.5).

 

 

 

 

 

3. Расчет устойчивости групповой цепи отделенческой связи

                                  с дуплексными усилителями

 

В цепях с дуплексными усилителями могут создаваться условия для возникновения генерации, обусловленное возникновением обратной связи.

Для проверки устойчивости цепи, оборудованной промежуточными усилителями, необходимо рассчитать устойчивость каждого из этих усилителей. Наименьшая величина устойчивости, полученная при расчете, определяет устойчивость всей цепи в целом.

Расчет устойчивости проводят с использованием результатов, полученных при построении диаграммы уровней (рис.5). Расчет ведется для усилителя, находящегося в наихудших условиях, таким усилителем обычно считают усилитель, расположенный в середине цепи. Затем проводим пути прохождения токов с левой и правой стороны (рис.6) относительно рассматриваемого усилителя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Произведем расчеты:

абпл1 = абуч. = 24 дБ

абпл2 = а2 + а2 = 6 + 6 = 12 дБ

абпл3 = а2 - S1 + a1 + aкл + а1 - S1 + a2 =  6 - 2 + 6 + 0 + 6-8,4 + 6 = 13,6 дБ

абпп1 = абуч = 24 дБ

абпп2 = а3 +а3 = 6+6=12 дБ

абпп3 = а3 – S3 + a4 + a4 – S3 + a3 = 6 - 6 + 6 + 6 - 6 + 6 = 12 дБ

абпп4 = а3 - S3 + a4-S4 + a5 + aкл + а5 – S4 + a4 – S3 + a4 = 6 - 6 + 6 - 8.4 + 6.26 + 0 + 6.26 -2.26 + 6 - 6 + 6 = 13.86 дБ

 

Устойчивость цепи определяется по формуле:

,

где , - активное балансное затухание с левой и правой стороны рассматриваемого усилителя;

, - усиление рассматриваемого усилителя в различных направлениях передачи.

Величины и обозначают активное затухание на пути токов отражения с левой и правой стороны от рассматриваемого усилителя.

- пассивное балансное затухание усилительного участка между двумя усилителями, равно 24 дБ,

- затухание несогласованности на конце цепи. Затухание конца линии, на котором установлена распорядительная станция, принимают равным =0 дБ. Затухание конца линии, нагруженного на сопротивление, принимают равным =13,9 дБ.