СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь – Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Построение сети gsm-r

Цифровой стандарт GSM-R с частотновременным разделением каналов имеет восемь временных каналов в полосе 200 кГц. Для системы выделена полоса шириной 4 МГц в диапазоне 876–880 МГц для передачи от подвижной к базовой станции (БС) и 921–925 МГц для передачи от базовой к подвижной станции. Структура построения GSM-R сети представлена на рис. 2.

  • Базовая приемо-передающая станция БПС (BTS) обеспечивает радиосвязь в определенной зоне.
  • Контроллер базовой станции КБС (BSC) выполняет следующие функции:
    • управление распределением каналов;
    • контроль соединения и регулировка их очередности;
    • модуляция и демодуляция сигналов;
    • кодирование и декодирование сообщений;
    • кодирование речи;
    • адаптацию скорости передачи речи, данных и сигналов вызова;
    • управление очередностью передачи сообщений персонального вызова.
  • Центральный коммутатор подвижной связи ЦКП (MSC) обслуживает группу зон и обеспечивает все виды соединений с мобильными станциями. Кроме этого, ЦКП выполняет следующие функции:
    • коммутации радиоканалов, к которым относится эстафетная передача, обеспечивающая непрерывность связи при перемещении мобильных станций из зоны в зону;
    • переключения рабочих каналов в зоне при появлении помех и неисправностей;
    • формирует данные для тарификации разговоров;
    • составляет статистические данные;
    • поддерживает процедуры безопасности при доступе к радиоканалу.

ЦКП осуществляет постоянное слежение за мобильными станциями, используя:

  • Регистр положения РМП (HLR), в котором хранится та часть информации о местоположении какой-либо мобильной станции, которая позволяет центральному коммутатору доставить вызов. Фактически РМП является справочной БС для постоянно зарегистрированных в сети абонентов. В ней содержатся опознавательные адреса и номера, а также параметры подлинности абонентов, состав услуг связи, информация о маршрутизации, данные о роуминге абонента.
  • Регистр перемещения РП (VLR) — второе основное устройство, обеспечивающее контроль за передвижением мобильных станций из зоны в зону. С его помощью достигается функционирование мобильных станций за пределами контролируемой регистром положения зоны. Когда в процессе перемещения мобильная станция переходит из зоны одного контроллера БС в зону действия другого, то она регистрируется, и в регистр перемещения заносится новая информация. Для исключения несанкционированного использования ресурсов в систему введен механизм аутентификации.
  • Центр аутентификации ЦА (AUC) состоит из нескольких блоков и формирует ключи и алгоритмы аутентификации. С его помощью проверяются полномочия абонента и осуществляется его доступ к сети. ЦА принимает решения о параметрах процесса аутентификации и определяет ключи шифрования на основе базы данных, находящейся в регистре идентификации оборудования (EIR). Регистр идентификации оборудования РИО (EIR) содержит централизованную базу данных для подтверждения подлинности международного идентификационного номера оборудования мобильной станции.
  • Регистр идентификации сети РИС (IN) содержит идентификаторы всех сетей, с которыми обеспечивается роуминг в данной системе.
  • Центр управления и обслуживания ЦУО (ОМС) обеспечивает управление элементами сети и качеством ее работы. В функции ЦУО входят:
    • регистрация и обработка аварийных сигналов;
    • устранение неисправностей (автоматически или посредством обслуживающего персонала);
    • проверка состояния оборудования сети и прохождения вызова мобильной станции;
    • управление трафиком;
    • сбор статистических данных;
    • управление передачей обслуживания и базой данных.
Читайте про операторов:  Как обрезать симку, Sim карту, под микро Sim и нано Sim | Tab-TV

Для удовлетворения высоких требований по надежности связи на ж/д БС необходимо устанавливать с 50%-ным перекрытием зон покрытия соседних сот. Схематическое изображение данной топологии приведено на рис. 3.

Существуют цифровые технологии и стандарты связи, призванные решить проблемы разобщенности систем и обеспечения связи на высоких скоростях. К ним можно причислить стандарты цифровой мобильной связи, такие как TETRA, CDMA, а также специально разработанный в 2000 г. для целей железнодорожной связи стандарт GSM-R.

Системы TETRA хорошо подходят для интеграции технологических систем ж/д, однако они сложны и дороги в развертывании, имеют невысокие скорости передачи данных и не обеспечивают надежность связи на высоких скоростях движения поездов.

Системы CDMA хорошо поддерживают работу на высоких скоростях движения, имеют высокую скорость передачи данных, однако не поддерживают многих технологических приложений, и в целом данный стандарт не имеет перспектив развития.

Кроме того, эти стандарты не получили широкого распространения на сетях общего пользования, поэтому их надежность и безопасность остаются под вопросом. Однако безопасность на железнодорожном транспорте — вещь достаточно серьезная, поэтому Международным союзом железных дорог (UIC)

совместно с Европейским институтом стандартизации связи (ETSI) была создана специальная проектная организация EIRINE (Европейская модернизированная интегрированная сеть радиосвязи на железных дорогах), которая начала разработку нового стандарта связи для ж/д, который бы удовлетворял следующим основным требованиям:

  • быть общеевропейским международным цифровым стандартом, предполагающим минимальную степень модификации для применения в ж/д системах связи общего пользования;
  • обеспечивать надежность в работе, которая должна быть проверена в сетях подвижной связи общего пользования;
  • обеспечивать интеграцию всех служб и услуг связи ж/д применения в одной сети;
  • обеспечивать высокую надежность и непрерывность связи, высокое качество передачи при скорости движения поезда до 500 км/ч;
  • поддерживать специализированные услуги связи для ж/д и системы радиопередачи, используемые на сегодня;
  • предусматривать возможность плавного введения новых служб и услуг, которые появятся в будущем;
  • быть экономически эффективным как в установке, так и при эксплуатации.
Читайте про операторов:  Ноутбуки - купить ноутбук в Ростове-на-Дону, цены в интернет-магазине, отзывы и характеристики в каталоге

После ряда тестовых проектов и сравнений нескольких технологий выбор пал на широко распространенный на рынке систем связи общего пользования стандарт GSM, который был модифицирован с учетом потребностей ж/д. Использование GSM-R хорошо решает следующие задачи:

  • синхронизация команд начала/остановки движения;
  • уменьшение интервалов следования поездов;
  • повышение средней скорости передвижения;
  • обеспечение технологической связи на скоростях до 500 км/ч.

GSM-R обеспечивает работу различных технологических приложений на ж/д, гарантирует надежную связь на скоростях поездов до 500 км/ч без ощутимых потерь качества связи. Он позволяет заменить более трех десятков разнородных систем связи, которые использовались на железных дорогах Европы в конце XX — начале XXI в.

Но главное состоит в том, что GSM-R принят сегодня как единый стандарт в Европе и внедрен уже во многих странах. Этот же стандарт реализуется в Китае. И если предполагается сделать РЖД частью международных транспортных коридоров, было бы неправильно применять на них другую технологию, которая окажется некоей инородной «вставкой» в транспортном коридоре. Ведь тем самым конкурентное преимущество будет отдано транспорту других стран, которые следуют общим тенденциям.

Проводная связь

Системы и устройства связи занимают одно из важнейших мест в организации перевозочного процесса. Связь является неотъемлемой частью организации технологического процесса на железнодорожном транспорте. Связь используется для руководства движением поездов и работой линейных подразделений, обмена информацией между структурными подразделениями, работниками и т. д. Передача информации осуществляется с помощью проводной и беспроводной связи.

Железнодорожная связь делится на общетехнологическую и ОТС. Общетехнологическая связь обеспечивает функционирование железнодорожного транспорта и служб. Для организации перевозочного процесса используется ОТС.

Проводная связь на кабельных и воздушных линиях является основным видом связи на железнодорожном транспорте. Проводная связь подразделяется на магистральную, дорожную, местную и станционную.

Магистральная связь предназначена для связи между руководством холдинга «РЖД» и управлениями дорог, а также между управлениями дорог. Магистральная связь подразделяется на магистральную связь совещаний (МСС), магистральную распорядительную связь (МРС), связь управления военизированной охраны, связь транспортной полиции и др.

Для осуществления связи между управлением дороги и линейными подразделениями применяется дорожная связь. К дорожной связи относят: дорожную связь совещаний, дорожную распорядительную связь, дорожную диспетчерскую связь и дорожную ОТС.

ОТС подразделяется на следующие виды.

Поездная диспетчерская связь (ПДС). Она предназначена для переговоров ДНЦ с ДСП, входящими в его участок (крут). Длина диспетчерского круга составляет, как правило, 100— 150 км. ДНЦ размещаются в ДЦУП.

В канал ПДС включаются распорядительная станция и промежуточные пункты. Промежуточные пункты устанавливаются в помещениях ДСП, локомотивных депо, тяговых подстанциях, подменных пунктах, а также у энерго- и локомотивных диспетчеров.

На участках дорог, где на станциях нет работников службы движения или не предусмотрено их круглосуточное дежурство, в цепь ПДС могут быть включены телефонные аппараты, устанавливаемые в квартирах начальников станций, электромехаников и монтеров СЦБ. На электрифицированных участках железных дорог осуществляется включение в цепь ПДС квартирных телефонных аппаратов электромехаников тяговых подстанций.

Кроме того, в цепь ПДС включаются специальные наружные телефонные аппараты, которые устанавливаются на релейных шкафах входных и выходных светофоров. Допускается временное включение в канал ПДС переносных телефонных аппаратов машинистов локомотивов при вынужденной остановке поезда в пути, начальников восстановительных и пожарных поездов, электромехаников СЦБ, руководителей восстановительных и путевых работ.

На железнодорожных станциях, которые разграничивают два и более диспетчерских участка, устанавливаются промежуточные пункты каждого участка.

Служебная диспетчерская связь (СДС) предназначена для служебных переговоров работников дистанции сигнализации и связи с линейными электромеханиками. Протяженность СДС определяется границами дистанции сигнализации, связи и вычислительной техники (ШЧ).

В канал СДС включают промежуточные пункты, устанавливаемые в помещениях: начальника и дежурного диспетчера дистанции; ДСП; дежурного инженера СЦБ поста ДЦ; релейных СЦБ; квартир электромехаников СЦБ на станциях диспетчерского управления при ДЦ и на промежуточных станциях при АБ; а также в квартирах электромехаников связи.

Кроме того, канал СДС включается в местную телефонную связь, а на участках ДЦ — в секцию связи пульта ДНЦ. Для связи с электромеханиками, работающими на перегоне, к каналу СДС подключаются линии перегонной связи. Для организации канала СДС применяется аппаратура ДНЦ-связи.

Энергодиспетчерская связь предназначена для оперативного руководства со стороны энергодиспетчера работой энергетического хозяйства и организуется в пределах дистанции электроснабжения. Эта связь организуется по принципу ПДС.

На участках с электротягой в канал энергодиспетчерской связи включают промежуточные пункты, устанавливаемые в помещениях начальника дистанции электроснабжения и его заместителя, дежурных по станциям, тяговым подстанциям, участкам контактной сети, электродепо, постов секционирования и пунктов параллельного соединения контактной сети на участках с электротягой переменного тока.

Для связи между энергодиспетчерами смежных отделений дороги предусматривают соединительные устройства аналогично применяемым в каналах ПДС. Кроме того, энергодиспетчер может соединяться с электромеханиками СЦБ по каналу СДС, с руководителями работ на перегоне — по цепи перегонной связи, подключаемой к каналу энергодиспетчерской связи на время переговоров.

Вагонная диспетчерская связь (ВДС) предназначена для контроля за движением подвижного состава и состоянием погрузочно-разгрузочных работ. Организация ВДС осуществляется по схеме ПДС. Распорядительные станции ВДС располагаются в управлении железной дороги.

Постанционная телефонная связь (ПС) предназначается для служебных переговоров работников промежуточных станций между собой и с работниками участковых станций. Канал ПС, как правило, заканчивается на участковых станциях. Каналы ПС обеспечивают возможность установления соединений абонентов раздельных пунктов с абонентами дорожной сети связи.

В канал ПС включаются телефонные аппараты, устанавливаемые у ДСП, дежурных по тяговым подстанциям, в пунктах дистанции контактной сети. При ДЦ на станциях с диспетчерским управлением аппарат ПС устанавливается также в пассажирском здании. Кроме того, телефонные аппараты ПС могут устанавливаться в товарных и технических конторах при отсутствии канала ВДС.

Линейно-путевая связь (ЛПС) предназначена для переговоров работников дистанции пути (ПЧ) по вопросам содержания путевого хозяйства. Каналы ЛПС организуются в пределах дистанции по принципу диспетчерской или постанционной связи либо по комбинированному способу.

При организации ЛПС по принципу ПДС распорядительную станцию ПДС устанавливают в здании дистанции пути. При комбинированном способе организации ЛПС канал оборудуется двумя распорядительными станциями: типа ПС и типа ПДС, которые устанавливаются в здании дистанции пути.

Промежуточные пункты ЛПС устанавливают у начальников и в конторе дистанции пути, в квартирах дорожных и мостовых мастеров, у бригадиров пути, дежурных по переездам, в квартирах путевых обходчиков, у дежурных по станциям. В пределах дистанции пути может быть организовано несколько каналов ЛПС.

Поездная межстанционная связь (МЖС) предназначена для служебных переговоров между дежурными смежных раздельных пунктов по вопросам приема и отправления поездов. МЖС организуется между смежными раздельными пунктами, и в нее включаются только телефонные аппараты ДСП.

Перегонная связь (ПГС) предназначена для служебных переговоров работников различных подразделений железнодорожного транспорта, находящихся на участке, с ДСП станций, ограничивающих перегон, поездным и энергодиспетчерами, диспетчерами дистанции пути, сигнализации и связи.

Телефонные аппараты перегонной связи, как правило, включаются в канал ПГС на расстоянии до 2 км друг от друга и могут быть доступны определенным абонентам, работающим на перегоне: электромеханикам СЦБ и связи, монтерам пути, машинистам поездов и др.

Абоненты, находящиеся на перегоне, посредством коммутатора технологической связи могут быть подключены к ПДС, энергодиспетчерской связи, СДС и ЛПС для ведения переговоров без участия ДСП. Также телефонные аппараты ПГС на участке устанавливаются на охраняемых и неохраняемых переездах, на релейных шкафах входных и проходных светофоров, в тоннелях.

Системы и сети связи на железнодорожном транспорте.

Место системы связи на железнодорожном транспорте, системы технологической связи как составной части технологического процесса перевозок грузов и пассажиров можно представить себе, рассматривая общую структуру единой сети электросвязи (ЕСЭ) Российской Федерации. Она включает сеть общего пользования и сеть ограниченного пользования. Последняя состоит из выделенной сети, сети технологической связи и сети специального назначения. Сеть технологической связи представляет собой сеть разных ведомств: РАО ЕЭС, Газпром, транспорт (в том числе и железнодорожный) и др. Из этого следует, что сеть связи железнодорожного транспорта есть составная часть ЕСЭ. Это накладывает определенные требования к построению сети, пониманию ее роли в общей системе связи России и ее техническому и организационному построению.

Являясь частью ЕСЭ, сеть технологической связи железнодорожного транспорта должна удовлетворять всем требованиям по качеству функционирования, международным стандартам и нормам, чтобы быть востребованной для замен, обходов, резервирования и других целей.

Телекоммуникационная сеть является составной частью инфокоммуникационной сети, которая представляет совокупность средств обработки и передачи информации и образует информационное пространство.

Место системы связи, системы телекоммуникаций в информационном пространстве можно представить в виде одного звена информационной цепи, которая включает в себя различные этапы работы с информацией. Это генерация, преобразование, передача, хранение и обработка информации. Пользователи информационных услуг являются источниками и потребителями информации. Эту часть информационного поля можно представить в виде звена — информационные ресурсы. Информация не только возникает и потребляется непосредственно пользователями, но и хранится в базах данных, на ее основе производятся вычисления по тем или иным программам. Это звено

информационной цепи — вычислительная техника в виде информационных хранилищ и персональных компьютеров. Связующим звеном между информационными ресурсами и вычислительной техникой является система связи.

В ней происходят преобразование любого вида информации (аудио, видео, текст, данные) в сигнал и транспортировка его в любую точку пространства, на любые расстояния, в любых условиях.

Согласно закону «О связи» под термином «Электрическая связь» (электросвязь) понимается всякая передача или прием знаков, сигналов, письменного текста, изображений, звуков по проводной, радио-, оптической и другим электромагнитным системам. В Рекомендациях Международного Союза Электросвязи МСЭ Q.9 и МСЭ I.112 под этим понимают средство, позволяющее корреспонденту доставлять одному или нескольким корреспондентам (или возможным корреспондентам) информацию любого рода в разной форме (рукописный или печатный документ, неподвижное или подвижное изображение, речь, музыка, видимые или слышимые сигналы, сигналы управления и т.д.) с использованием любой электромагнитной системы (проводная, оптическая передачи, радиопередача или сочетание этих систем). Там же определена услуга связи как вид обслуживания, который полностью реализует возможности (включая функции терминального оборудования) связи между пользователями в соответствии с протоколами, установленными для соответствующего вида связи.

Из этого следует, что система телекоммуникаций представляется совокупностью технических средств ввода/вывода (терминалы), передачи (электромагнитные системы и каналообразующая аппаратура) и распределения информации (коммутаторы), пронизывающих все информационное пространство.

Применительно к нуждам железнодорожного транспорта структуру сети связи можно представить в виде схемы, представленной на рисунке 1.13

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис.1.13. Общая структура сети связи на железнодорожном транспорте

Физические средства взаимодействия образуются первичной сетью (транспортной сетью), создающей множество стандартных каналов, по которым можно передавать любую информацию.

Область взаимодействия представлена вторичными сетями (сетями доступа). С их помощью на базе стандартных каналов организуются обмен аудио- или видеоинформацией, документальной информацией, данными между вычислительными машинами и др. С помощью вторичных сетей осуществляется распределение информации в соответствии с адресом и взаимодействие пользователей с сетью связи посредством различного рода терминалов (телефонные и телеграфные аппараты, автоматизированные рабочие места (АРМ), компьютеры, вычислительные машины и пр.).

На основе первичной и вторичных сетей организуются сервисные службы, формируются услуги связи, потребляемые прикладными процессами.

Основными среди них являются следующие.

Общетехнологическая телефонная связь (ОбТС), обеспечивающая передачу речи в системе административного управления, обмен аудио-сообщениями между работниками различных служб в подразделениях транспорта, обмен сообщениями между работниками транспорта и клиентурой и др.

Оперативно-технологическая телефонная связь (ОТС), являющаяся составной частью технологического процесса в системе диспетчерского руководства движением поездов, энергохозяйстве, хозяйствах сигнализации и связи и пр. Кроме того, это связь в технологических процессах на станциях (стрелочная, парковая, горочная, директорская и др.).

Телеграфная связь (ТЛГ) и факсимильная связь (ФС) обеспечивают обмен документальными сообщениями (распоряжения, приказы, формы отчетности, предупреждения и пр.) как в системе административного управления, так и в технологических процессах.

Связь передачи данных (СПД) обеспечивает передачу информации в автоматизированной системе управления железнодорожным транспортом (АСУЖТ) между вычислительными машинами, базами и банками данных и потребителями.

Радиосвязь (PC), радиорелейная связь (РРС) и спутниковая связь (СС) дают возможность организовать взаимодействие между труднодоступными территориями и служат надежным резервом для проводных средств связи в случае выхода их из строя. Могут использоваться для оперативного руководства, в станционной работе, для громкоговорящего оповещения пассажиров на станциях. В последнее время распространение получает мобильная связь с подвижными объектами.

Связь системы железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ) обеспечивает работу устройств диспетчерской централизации (ДЦ) и диспетчерского контроля (ДК), передачу информации в системах телеуправления и телесигнализации (ТУ-ТС).

Система электросвязи — это совокупность организационно-технических средств, состоящая из линий связи, систем передачи, узлов коммутации, оконечных пунктов (терминалов), абонентских линий и магистральных каналов, обеспечивающих передачу сигналов от источников к получателям, расположенных в разных точках. Обобщенная структурная схема системы связи представлена на рис. 1.14.

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 1.14. Обобщенная структура системы электросвязи

Источником сообщения (ИС) генерируется сообщение любого вида (аудио, видео, текст, данные и пр.), которое поступает в передающее устройство. Здесь оно преобразуется в сигнал с помощью преобразователя сообщение-сигнал (Пр.С-С). Полученный сигнал не всегда можно передавать непосредственно в линию. Поэтому происходит согласование параметров сигнала с характеристиками линии с помощью устройства преобразования сигналов (УПС). Совокупность УПС передающего и приемного устройств и линии связи (среды распространения сигналов) образуют каналы связи. В зависимости от применяемой среды распространения различают проводные каналы связи (металлические провода, оптическое волокно) и радиоканалы. На приеме происходит согласование линейных сигналов с приемным устройством, регистрация сигнала (УПС) и обратное преобразование сигнала в сообщение (Пр.С-С). После этого принятое сообщение поступает получателю (ПС).

Система связи (рис. 1.14) обеспечивает обмен сообщениями между двумя пунктами. Для возможности обмена сообщениями между любыми парами абонентов организуются сети связи.

Оперативно-технологическая телефонная связь.Оперативно-технологическая связь (ОТС) является видом электрической связи, посредством которой обеспечивается оперативное руководство технологическими процессами на станциях и перегонах железных дорог.

Она предназначена для управления движением поездов и руководства производством работ по текущему содержанию пути, энергоснабжения, подвижного состава, устройств СЦБ, связи, сооружений и других объектов инфраструктуры.

Оперативно-технологическая связь является также одним из средств обеспечения безопасности движения.

Учитывая линейное расположение объектов управления вдоль железнодорожных линий и малую нагрузку, возникающую в этих пунктах, оперативно-технологическую связь целесообразно строить по групповому принципу (рис. 1.15). При этом имеется распорядительная станция (PC) и промежуточные пункты (ПП), которые включаются параллельно в общий групповой канал.

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 1.15. Групповой принцип организации ОТС

Групповой канал является наиболее экономичным с точки зрения использования линии в случае линейного расположения промпунктов. Однако параллельное включение ПП в одну цепь вызывает необходимость дополнения системы устройствами избирательного вызова.

К особенностям групповых связей относятся:

• оперативный характер пользования связью определенным кругом лиц;

• необходимость организации по одному каналу индивидуального, группового и циркулярного (общего) обмена информацией;

• двухсторонний поочередный (полудуплексный) способ обмена, обуславливающий включение переговорных приборов на PC и ПП по переменной схеме;

• необходимость в системе избирательного вызова.

Так как групповые каналы используются для оперативной связи, входят составной частью в технологический процесс управления и находятся в ведении руководителя, находящегося на распорядительной станции (PC), то наиболее рациональным оказалось создание такой системы, при которой право посылки избирательного вызова на промежуточный пункт (ПП) имеет только PC.

Применение системы взаимоизбирательного вызова экономически нецелесообразно вследствие усложнения аппаратуры на каждом ПП, а для многих видов командной связи, где вызов осуществляется только со стороны PC, система взаимоизбирательного вызова оказывается ненужной. Таким образом, в групповых каналах избирательность вызова обеспечивается только в одном направлении: от PC к промежуточным пунктам. Вызов PC со стороны ПП осуществляется посылкой вызывного сигнала или голосом.

По назначению и району действия различные оперативно-технологические связи разделяются на следующие виды: магистральные, дорожные, отделенческие и станционные.

Магистральные связи организуются в пределах всей или части сети ОАО «РЖД». К ним относятся: магистральная распорядительная связь (МРС), магистральная связь совещаний (МСС), магистральная связь транспортной милиции (МСТМ), магистральная связь военизированной охраны (МСТВ).

Дорожные связи организуются в пределах сети связи на каждой железной дороге. Это дорожная связь совещаний (ДСС) и дорожная распорядительная связь (ДРС), дорожные диспетчерские связи служб энергоснабжения, пути, СЦБ и связи, дорожная связь транспортной милиции (ДСТМ), дорожная связь транспортной военизированной охраны (ДСТВ).

Отделенческие связи организуются в пределах опорного центра на полигоне отделений. К ним относятся: поездная диспетчерская (ПДС), энергодиспетчерская (ЭДС), постанционная (ПС), линейно-путевая (ЛПС), служебная диспетчерская для дистанций сигнализации и связи (СДС), вагонная диспетчерская (ВДС), билетная диспетчерская (БДС), отделенческая связь совещаний (ОСС) и др.

Диспетчерские связи действуют при централизованном размещении поездных и локомотивных диспетчеров в Едином центре диспетчерского управления дороги при условии нахождения диспетчерского участка в нескольких сотнях и даже тысячах километров от ЕДЦУ. Диспетчеры остальных служб, грузовые и маневровые диспетчеры располагаются в опорных центрах (центры управления местной работой — ЦУМР). На них возлагается управление районными перевозками и исполнение сетевых, дорожных и районных перевозок в границах линейного района.

Станционные связи организуются в пределах железнодорожных станций. Они предназначены для оперативной работы дежурного по станции (ДСП), станционного диспетчера (ДСЦ), диспетчера вагонного депо (ДВД) и др.

По принципу построения и применяемой аппаратуре все виды ОТС можно объединить в три группы: диспетчерские связи, общеслужебные связи и связи совещаний.

К диспетчерским связям относятся: поездная диспетчерская, энергодиспетчерская, вагонная диспетчерская, служебная диспетчерская, магистральная и дорожная распорядительная, которые находятся в распоряжении одного лица — диспетчера.

К общеслужебным связям относятся: линейно-путевая, постанционная, связь транспортной милиции и военизированной охраны и подобные виды групповой связи, предназначенные для связи между промежуточными станциями.

Связь совещаний организуется также по групповым каналам, в которые включается специальная аппаратура. Для проведения совещаний в ОАО «РЖД», управлениях дорог и на крупных станциях оборудуются специальные помещения — студии с несколькими микрофонами и громкоговорящим приемом. В настоящее время студии также оборудуют системами видеоконференцсвязи. Для связи совещаний нет специальных каналов, а используются каналы магистральной или дорожной связи.

Радиопроводные системы связи.В радиосистемах переносчиком информации являются радиоволны, представляющие собой распространение электромагнитной энергии в окружающем пространстве. При передаче звуковых сигналов на передающей стороне напряжением от микрофона осуществляется управление (модуляция) высокочастотным сигналом, вырабатываемым генератором высокой частоты ГВЧ (рис.1.16).

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 1.16. Принцип радиопередачи

Модулированный ВЧ-сигнал усиливается усилителем и направляется в передающую антенну, где происходит преобразование электрической энергии в электромагнитную, которая распространяется в окружающем пространстве. Расстояние, которое проходит электромагнитная волна за один период изменения электрического сигнала, называется длиной радиоволны.

В зависимости от длины волны изменяются условия распространения электромагнитной энергии и дальность устойчивой связи.

Переменное электромагнитное поле, пересекая проводник приемной антенны, наводит в ней электрическое напряжение. Учитывая, что одновременно могут работать несколько радиопередающих устройств, для приема нужного сигнала его необходимо отделить от других. Эту функцию выполняет входное устройство ВУ, представляющее собой перестраиваемый колебательный контур (изменением параметров контура осуществляется настройка на нужный радиопередатчик). Выделенный сигнал усиливается усилителем высокой частоты УВЧ и подается на демодулятор (детектор) ДМ, где из модулированного ВЧ-сигнала выделяется сигнал низкой частоты, аналогичный сигналу на выходе микрофона радиопередающего устройства. Этот сигнал усиливается УНЧ и воспроизводится электроакустическим преобразователем (телефон, громкоговоритель). Таким образом, осуществляется односторонняя (симплексная) передача информации. Для организации дуплексной передачи необходимо в каждом пункте иметь радиопередатчик и радиоприемник. Комплекс технических средств для осуществления двусторонней передачи информации по радиоканалу получил название радиостанции. По месту расположения радиостанции делятся на стационарные и мобильные (возимые и переносные). На железнодорожном транспорте устройства радиосвязи используются в основном для связи с подвижными объектами и обеспечивают улучшение управления технологическими процессами, а также повышение безопасности движения. По технологическому назначению радиосвязь подразделяется на поездную, станционную и ремонтно-оперативную.

Поездная радиосвязь (ПРС) относится к участковым видам и обеспечивает обмен информацией между машинистом поездного локомотива и диспетчером, ДСП ближайшей к локомотиву станции, а также машинистами встречных и попутных локомотивов.

Станционная радиосвязь предназначена для оперативного управления технологическими процессами работы станции. Включает маневровую и горочную радиосвязь, связь работников, обеспечивающих обработку составов (списчики вагонов, составители) и др.

Ремонтно-оперативная радиосвязь предназначена для организации оперативного управления проведением ремонтных и восстановительных работ, а также работ по текущему содержанию устройств путевого хозяйства, энергоснабжения, автоматики и связи и т.д.

Многоканальные системы связи.Главной задачей многоканальной связи является организация передачи сигналов от разных пользователей по одной линии связи. Эта задача была актуальна в период становления отрасли связи и осталась актуальной в настоящее время.

Второй задачей для связистов является организация связи на любые расстояния, т.е. создание систем дальней связи. Обе эти задачи связаны с проблемой эффективного использования линий связи.

Линия связи большой протяженности представляет собой дорогое и громоздкое сооружение, требующее больших затрат сил, средств и времени на строительство. Подавляющая часть капитальных затрат на создание системы связи приходится на линейные сооружения и лишь незначительная часть — на аппаратуру. И эта доля растет с увеличением длины магистрали. Для поддержания линий в исправном состоянии также необходимы значительные силы и средства.

Если взять, к примеру, современную оптоволоконную линию связи, то она позволяет организовать обмен информацией разного вида (речь, данные, изображения и др.) между двумя любыми точками. Но вряд ли будет рациональным вариант ее использования для передачи информации только между двумя пользователями. Поэтому необходимо обеспечить возможность абонентам пользоваться одной линией связи одновременно. Это возможно, когда в одной линии связи организуется несколько информационных каналов, и для их использования существуют те или иные методы объединения (мультиплексирования) и разъединения (демультиплексирования) каналов, т.е. организована система множественного доступа. Линия становится коллективным ресурсов, и необходимо использовать способы разделения его между множеством потребителей (частотный, временной, фазовый, кодовый и др.). Широко используются частотный и временной методы доступа.

Частотный метод доступа (Frequency Division Multiple Access), или частотное разделение каналов (ЧРК), основан на разделении частотного диапазона линии между пользователями. Сигналы в разных частотных каналах могут существовать одновременно.

Временной метод доступа (Time Division Multiple Access), или временное разделение каналов (ВРК), предусматривает предоставление всего частотного диапазона линии поочередно разным пользователям. На этом принципе строятся цифровые системы передачи.

Телеграфная связь и передача данных.Телеграфная связь и передача данных, являясь документальными видами электрической связи, используют для передачи информации дискретные сигналы. Как телеграф, так и передача данных входят в комплекс средств технологической связи, обеспечивая аппарат управления точной, полной и своевременной информацией о ходе технологических операций. В совокупности со средствами вычислительной техники они позволяют автоматизировать управление перевозочным процессом, являясь составной частью автоматизированной системы управления железнодорожным транспортом (АСУЖТ).

Особенностями систем передачи дискретной информации (СПДИ) является передача с использованием клавиатуры или автоматических считывающих устройств (фотосчитыватели) и получение твердой копии (бумага, магнитная запись) документа в пункте приема. С технической точки зрения в СПДИ преобразование сообщения в электрический сигнал происходит в два этапа: кодирование и модуляция на передаче и регистрация и декодирование на приеме.

Структура СПДИ не отличается от структуры других видов связи и содержит те же элементы: передатчик, канал связи и приемник.

От источника информации оригинал передаваемого сообщения посимвольно (буква, цифра, знак) вводится в передатчик, где после операции кодирования превращается в двоичное число, а затем после дискретной модуляции — в электрические сигналы. На приеме электрический сигнал с помехой вновь подвергается двойному преобразованию. Сначала производится последовательная регистрация каждого импульса, а затем декодирование двоичного числа и вывод сообщения-копии на технический носитель.

Телеграфная связь и передача данных, используя импульсно-кодовый метод передачи, имеют различие в видах передаваемых сообщений и в требованиях к скорости и точности передачи.

Телеграф служит средством обмена смысловыми, буквенно-цифровыми документами между людьми. Отсюда невысокие требования к скорости (до 200 имп/с) и верности приема (вероятность ошибки 3·10-5).

Передача данных предназначена для обмена формализованной цифровой информацией между автоматическими устройствами (датчики, ЭВМ). Это позволяет увеличить скорость передачи до 10 000 имп/с и выше и требует высокой верности приема (вероятность ошибки 1·10-6и ниже).

Кодирование заключается в отображении (замене) множества графических символов передаваемого сообщения множеством чисел (обычно двоичных). Оба множества являются конечными, а их элементы принимают лишь определенные значения (например, «0» и «1» или «А», «Б», «В»…).

Кодирование — форма представления элементов сообщения двоичными числами для удобной, быстрой и практически безошибочной передачи их на расстояние средствами электрической связи.

При кодировании каждому графическому или функциональному символу сообщения (буква, цифра, перевод строки, пробел и др.) ставится в соответствие определенное сочетание двоичных цифр — кодовая комбинация. Совокупность правил и условий, в соответствии с которой производятся формирование, передача и обработка кодовых комбинаций, называется кодом. Каждый код в компактной форме представляется кодовой таблицей (или алфавитом кода), в которой каждому символу ставится в соответствие кодовое двоичное число. Из простых кодов сейчас имеют распространение Международный телеграфный код № 2 (МТК-2) и Код для обработки онформации (КОИ-7), разработанный на основе Международного алфавита № 5 (МА-5).

Искажения затрудняют работу приемного устройства, и, если их значение превысит допустимый предел, то возникает ошибка – неверное определение цифры кодовой комбинации и, как следствие, на техническом носителе воспроизводится неверный символ. Например, если передавалась комбинация 11000, а принята комбинация 01001, в которой имеется две ошибки: в первом элементе единица заменена нулем, а в последнем нуль заменен единицей, то вместо буквы «А» на бумаге отпечатается буква «Л».

Искажения и ошибки являются следствием действия помех на передаваемые сигналы и носят случайный характер. Однако, если искажения имеют место всегда, так как действие помех полностью устранить не удается, то ошибки возникают лишь при определенных условиях. Ошибочное определение значения элемента кодовой комбинации произойдет тогда, когда искажения превысят некоторый порог, называемый исправляющей способностью приемника. Эта величина является одной из характеристик оконечных аппаратов, оценивающих их помехоустойчивость.

Для оценки помехоустойчивости всей системы в целом вводят понятие верности передачи. Численно она определяется коэффициентом ошибок, представляющим собой отношение количества ошибочных элементов к общему числу принятых элементов: kош = nош/nобщ.

Одним из методов повышения помехоустойчивости является применение корректирующих кодов, построенных на основе первичных (простых) кодов введением логической избыточности, которая помогает обнаруживать или исправлять ошибки в защищаемом блоке.

Раздел 2. ПРАКТИКУМ «СИСТЕМЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ»

§

Заданная участковая станция (рис.2.1) расположена на двухпутной линии железной дороги, обеспечивает смену локомотивов и локомотивных бригад, выполняет поездную работу в объеме, превышающем 70 пар поездов в сутки, имеет не менее двух маневровых тепловозов в своем локомотивном хозяйстве – Л. Х. (депо, ремонтная база, экипировочные устройства) и осуществляет маневровыми локомотивами как маршрутизированные маневры (перестановку вагонов с одного пути приемо-отправочного парка на другой, подачу подвижных единиц на пути грузового двора, сортировочного парка и т.п.), так и не маршрутизированные – на 4-х путях сортировочного парка с использованием вытяжных путей при расформировании и формировании составов сборных и участковых поездов. Перегонные пути оборудованы устройствами двухпутной автоблокировки (АБ) с числовым кодированием информации и автоматической локомотивной сигнализацией (АЛСН) непрерывного действия.

а)

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 2.1. Участковая станция.

б)

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

в)

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Продолжение рис. 2.1. Участковая станция

г)

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

д)

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Продолжение рис. 2.1. Участковая станция

е)

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

ж)

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Продолжение рис. 2.1 Участковая станция

з)

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

и)

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Продолжение рис. 2.1. Участковая станция

к)

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Окончание рис. 2.1 Участковая станция.

Для заданного в табл.2.1 варианта схемы путевого развития участковой станции (см. рис.1) составить однониточный план станции с осигнализированием.

Вариант схемы станции выбирается по сумме двух последних цифр учебного шифра студента в соответствии с табл.2.1.

Таблица 2.1

Сумма двух последних цифр учебного шифра студента Вариант схемы станции Заданный основной маршрут
приема в горловине станции
Состояние
выходного светофора, установленного попутно заданному маршруту
приема
    четной нечетной  
0 и 10 а на боковой обезличенный путь на главный путь открыт
1 и 11 б на боковой специализирован-ный путь на главный путь закрыт
2 и 12 в на боковой специализирован-ный путь на боковой обезличенный путь открыт
3 и 13 г на боковой специализирован-ный путь на боковой специализирован-ный путь закрыт
4 и 14 д на боковой специализирован-ный путь на боковой специализирован-ный путь открыт
5 и 15 е на боковой обезличенный путь на боковой специализирован-ный путь закрыт
6 и 16 ж на боковой обезличенный путь на боковой специализирован-ный путь открыт
7 и 17 з на боковой обезличенный путь на боковой обезличенный путь закрыт

Окончание табл. 2.1

8 и 18 и на боковой обезличенный путь на боковой обезличенный путь открыт
к
 
на боковой обезличенный путь на боковой обезличенный путь закрыт

Примечание. Четная (нечётная) предпоследняя цифра учебного шифра студента определяет соответственно четный (нечётный) маршрут приёма в табл. 1 (0 – считается чётной цифрой).

При выполнении задания 1 необходимо дать краткие ответы и пояснения по следующим вопросам.

1. Для заданного варианта участковой станции объяснить основные маневровые операции, для выполнения которых используется ходовой путь.

2. Обосновать использование в конкретных местах путевого развития мачтовых и карликовых светофоров, записать общее количество тех и других. Суммарное их количество и раздельно по назначению (поездных; маневровых; поездных, совмещенных с маневровыми светофоров) заносится непосредственно на лист однониточного плана станции.

3. Определяется общее количество включаемых в централизацию (в систему БМРЦ) стрелок, в том числе имеющих двойное управление (с центрального поста ЭЦ и с маневровой колонки) с кратким обоснованием необходимости иметь двойное управление стрелок, примыкающих к путям сортировочного парка. На листе однониточного плана станции заполняется ведомость стрелочных переводов.

4. Для одного (заданного) маршрута приема (см. табл.2.1) определяется количество изолированных секций и положение стрелок, входящих в этот маршрут. Результаты заносятся в табл.2.2.

5. Определяются зоны выполнения маневров угловыми заездами. Дается обоснование мест установки маневровых светофоров, которые обеспечивают маневры угловыми заездами, а также маневровых светофоров, ограничивающих опасные перепробеги подвижного состава в полурейсе вытягивания вагонов с путей при маневре угловым заездом. В целях сокращения объема пояснительной записки достаточно рассмотреть по 2-3 угловых заезда в каждой горловине станций.

6. Для заданной горловины станции указываются все сигнальные показания входного светофора в увязке с показаниями выходных светофоров другой горловины. Для каждого сигнального показания входного светофора в маршрутах приема на боковой путь показать величину допустимой скорости входа поезда на станцию. Например, рядом с сигнальным показанием “два желтых и зеленая полоса” указать Vвх £ 80 км/ч. . Взаимную увязку сигнальных показаний входного и выходного светофора оформить в виде табл. 2.3, представленной в настоящих методических указаниях, или в виде графика сигнализации, представленного в [1] с учетом варианта задания.

2.2 Методические указания по выполнению задания №1

В однониточном плане станции отражены все эксплуатационно-технические особенности проекта. Поэтому допущенные в нем ошибки могут отрицательно повлиять на экономические и эксплуатационные показатели внедряемых на участковой станции устройств автоматики: ограничить требуемую интенсивность выполнения маневров, снизить безопасность движения; нарушить ритм поездной работы из-за сбоев графика движения поездов при задержках уборки локомотивов от прибывающих на станцию поездов и подачи к ним из депо экипированных локомотивов, (несвоевременное освобождение приемо-отправочных путей от вагонов, предназначенных для подачи их в грузовой двор, на пути сортировочного парка и т.п.). Все поездные и маневровые операции могут быть выполнены своевременно только при правильной организации рельсовых цепей.

При вычерчивании однониточного плана станции рекомендуется также учесть советы учебника [2, рис.17, 21, 30 и 64], после чего для конкретной станции своего варианта выяснить:

– назначение всех станционных путей, в том числе вытяжных и тупиковых;

– нормальное положение стрелок;

– районы наиболее интенсивной маневровой работы, выполняемой как маршрутизируемыми передвижениями по замкнутым стрелкам (по сигнальным показаниям светофоров), так и немаршрутизируемым порядком в сортировочном парке по незамкнутым с помощью маршрутных и замыкающих реле стрелкам;

– пути следования локомотивов от поездов в депо и обратно (для этой цели, как правило, используют ходовой путь, обычно расположенный между сортировочным парком и путями приемо-отправочного парка);

– количество отправляемых с сортировочного парка поездов в сутки, формируемых на путях этого парка (для всех вариантов принимать не более 5 четных и 5 нечетных, а число путей в парке не более 4-х).

При вычерчивании однониточного плана станции следует учитывать возможность удобного размещения на нем всех надписей и условных графических обозначений проектируемых устройств, для чего необходимо соблюдать показанные на рис.2.2 размерности:

– расстояние, между путями – 15 мм;

– расстояние между стрелками стрелочной улицы, а также длина съезда, проектируемая на ось пути – 15 мм;

– расстояние между остряками встречных стрелок -10 мм;

– наружный и внутренний диаметр круга в изображении сигнального огня светофора соответственно – 5 мм и 2 мм.

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 2.2. Условные графические обозначения основных элементов

однониточного плана станции

Нумерация ходового пути и приемо-отправочных путей, которые всегда оборудуются рельсовыми цепями, должна иметь кроме цифры букву П. Размещаются эти обозначения (см. рис.2.2) над линией пути (4П,IIП, IП, 3П) или в разрыве этой линии (см. рис.2.5).

На обезличенный путь 4П предусмотрен прием четных и нечетных поездов, что отмечено на линии этого пути двумя указательными стрелками. Главный путь IП и боковой 3П специализированы для приема только нечетных поездов, поэтому на линиях этих путей ставится по одной указательной стрелке. На линии ходового пути 5П указательных стрелок нет, так как в поездных маршрутах приема он, как правило, не используется (с обеих сторон такой путь ограждается маневровыми светофорами).

Номера тупиковых, вытяжных путей и путей сортировочного парка С, на которые не осуществляется прием поездов, не имеют при цифре буквы «П», так как эти пути не оборудуются рельсовыми цепями (6, 7, 8). Бесстрелочные участки пути в горловинах станций нумеруются по номерам прилегающих к ним стрелок (например 13-27П) и ограждаются с обеих сторон маневровыми светофорами (М17, М21).

Главные пути нумеруются римскими цифрами, боковые — арабскими.

Станционные пути приемо-отправочного парка ПО нумеруются в зависимости от направления движения по приему поездов:

– на двухпутных участках со стороны прибытия нечетных поездов порядковыми нечетными цифрами (1П, 3П, 5П), возрастающими от главного пути к крайнему боковому, а со стороны прибытия четных поездов – порядковыми четными цифрами (IIП, 4П и т.д.);

– на однопутных участках все пути парка ПО, как правило, обезличены и нумеруются сверху вниз или снизу вверх порядковыми цифрами.

Сформированные поезда с группы путей сортировочного парка С отправляют по сигналам группового выходного светофора (ЧС6-8) с маршрутным указателем, высвечивающем номер пути, с которого отправляется поезд.

Условное графическое обозначение стрелок, управляемых только с пульта ЭЦ (стрелки 1, 3, … , 19), отличается от обозначения стрелок (стрелки 21, 23 и 25), которые имеют два вида управления: центральное с пульта, установленного на посту ЭЦ, для организации дежурным по станциям (ДСП) маршрута отправления на перегон поезда по разрешающему (желтому или зеленому) огню группового выходного светофора с соответствующей цифрой (6, или 7, или 8) на его маршрутном указателе; местное управление с маневровой колонки МК1, установленной в нечетной горловине вблизи стрелок 21, 23, 25, которые переводит сам составитель при выполнении немаршрутизированных передвижений подвижного состава. В четной горловине маневровая колонка имеет литер МК2. Маневровая колонка используется в следующих случаях: продолжительность непрерывной работы не превышает 1,5ч, а полной за смену – 2,5ч; по местным условиям невозможно установить маневровый пост или маневровую вышку; в районе нет постоянного дежурного агента и стрелки переводит составитель. При большей интенсивности маневровых передвижений организуют круглосуточное дежурство операторов, работающих на посту маневровой ЭЦ.

Стрелки нумеруют со стороны прибытия четных поездов порядковыми четными номерами, со стороны прибытия нечетных поездов – порядковыми нечетными номерами. Нумерация должна увеличиваться от входных стрелок к оси станции. Спаренные стрелки съездов нумеруются правильной последовательностью четных или нечетных чисел, например 9 и 11 (нельзя 9 и 13). Аналогично должны нумероваться и стрелки, лежащие на стрелочной улице. При вычерчивании однониточного плана станции особое внимание следует обратить на расстановку изолирующих стыков и светофоров.

Осигнализование станции и расстановку изолирующих стыков при проектировании целесообразно выполнять одновременно. На участковой станции используют мачтовые и карликовые светофоры. Мачтовые обеспечивают лучшую дальность и видимость сигнальных показаний, но они дороже и требуют для своей установки большей ширины междупутья, чем карликовые. Для установки мачтового светофора требуется иметь ширину между осями путей около 5200 мм, а для карликового светофора – порядка 4460 мм. Так например, при марке крестовины 1/9 (радиус кривой 200м) и ширине междупутья 5,2м по условиям габарита “С” карликовый выходной трехлинзовый (трехзначный) светофор может быть установлен на расстоянии 58 м от начала остряка (например, Ч3 на рис.2.3,а) первой за светофором выходной стрелки, тогда как использование в аналогичных условиях мачтового трехзначного светофора потребует расстояния 72 м от начала остряка стрелки, перед которой его устанавливают (например, Н1 на рис.2.3,а). Следовательно, приемо-отправочный путь при установке в междупутье мачтового светофора вместо карликового укорачивается на 14 м.

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 2.3. К расчету полезной длины обезличенных (а) и специализированных (б) приемо-отправочных путей

Для выходных светофоров любой конструкции (в том числе мачтовых с лестницей), устанавливаемых с внешней стороны крайних путей станции (например Ч1, Н3 на рис.3,а) соблюдение габарита “С” упрощается без необходимости укорочения пути. В этом случае светофор можно устанавливать на расстоянии 3,5 м от предельного столбика, если отсутствуют иные ограничения.

Естественно, что по экономическим соображениям стремятся к максимально возможной полезной длине приемо-отправочных путей. Поэтому там, где это допустимо по условиям безопасности движения, устанавливают в междупутье карликовые светофоры. Не допускается установка карликовых светофоров в качестве входных и маршрутных, а также выходных с путей, по которым осуществляется безостановочный пропуск поездов со скоростью выше 50 км/ч (ЧII и Ч4 на рис.2.3,б). Мачтовыми должны быть также групповые светофоры (поездные и маневровые), светофоры, ограждающие выходы из депо и грузового двора или вытяжных путей либо подъездных к промышленным предприятиям при их длине более 500 м или видимости карликового светофора менее 200 м, путей отстоя маневровых составов, на выходе из маневрового района с местным управлением стрелок на входе в этот район и в других местах, где карликовым светофором не может быть обеспечена требуемая видимость его сигналов из-за кривизны путей и других помех. Остальные путевые светофоры в поездных и маневровых маршрутах, как правило, должны предусматриваться карликовыми по экономическим соображениям.

Элементы схематического однониточного плана участковой станции на двухпутном участке можно вычерчивать, начиная с путей четной горловины, где установлены входной и дополнительный входной светофоры. Дополнительные входные светофоры могут иметь только два сигнальных показания: красный огонь – запрещает вход на станцию; два желтых огня сигнализируют о возможности входа на станцию с пониженной скоростью независимо от характера маршрута приема, заданного для входа поезда на станцию с неправильного пути двухпутного перегона, по которому временно организуется двухстороннее движение при ремонте другого перегонного пути. Дополнительный входной светофор (например, светофор НД на рис.2.2) устанавливается на ординате границы станции с левой стороны пути, поскольку не на всех станциях междупутья имеют достаточную ширину, позволяющую разместить там без нарушения габарита “С” трехлинзовый карликовый светофор.

Для обеспечения лучшей видимости всех сигнальных огней и сохранности линзовых комплектов целесообразно заменить карликовые дополнительные входные светофоры на мачтовые и дополнить их линзовым комплектом пригласительного сигнала.

Выделение изолированных стрелочных и бесстрелочных участков пути в горловинах станции и расстановка там маневровых светофоров являются взаимосвязанными процессами проектирования. Выполняется эта часть проекта так, чтобы обеспечить возможность одновременного осуществления нескольких (логически возникающих по заложенной технологии производства поездной и маневровой работы) параллельных передвижений, исключить враждебности этих передвижений, ограничить непроизводительные, а часто и опасные, перепробеги подвижного состава при маневрах угловыми заездами.

Каждый угловой заезд состоит из двух маневровых полурейсов. Например, от прибывшего на 5П четного поезда необходимо убрать локомотив Л1 в депо (на рис.2.4 не показано, так как его тракционные пути примыкают к четной горловине станции), а из депо подать экипированный локомотив Л2. Убираемый в депо локомотив Л1 для выхода на ходовой путь 10П должен совершить угловой заезд, состоящий из полурейса вытягивания его, например, на участок НАП за маневровый светофор М1 и полурейса надвига (подачи) на ходовой путь 10П. Экипированный локомотив Л2, совершив в четной горловине требуемый маневр, выходит на ходовой путь 10П и, начиная от светофора М23, также должен выполнить в нечетной горловине угловой заезд, состоящий из следующих двух полурейсов:

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 2.4. Схематический однониточный план нечетной горловины станции

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Окончание рис. 2.4

а) полурейса его вытягивания с 10П от светофора М23 за светофор М1 или за светофор М5 в зависимости от поездной и маневровой обстановки в данной горловине;

б) полурейса подачи локомотива на 3П, например по маршруту “от светофора М5 на 5П”.

Если ожидается прием нечетного поезда П1, то при свободном от вагонов бесстрелочном участке пути 3-35П убираемый с 5П локомотив Л1 подтягивают к светофору М7, что в дальнейшем ускорит процесс подачи его на ходовой путь; такой маршрут до светофора М7 по плюсовому положению стрелок 31/35 съезда может быть реализован одновременно (параллельно) с приемом нечетного поезда П1 и вытягиванием с ходового пути экипированного локомотива Л2 на участок ЧБП (изоляции на двух перекрестных съездах со стрелками 5/7 и 9/11 делает последние два маршрута совместимыми, то есть не враждебными друг другу).

По мере освобождения нечетным поездом стрелочных секций, входящие в эти секции стрелки освобождаются от замыкания. Следовательно, при наличии между стрелками 1 и 5 изолирующих стыков можно задавать очередные два маневровых маршрута для одновременного перемещения как убираемого локомотива Л1 по маршруту от светофора М7 за светофор М1 на участок НАП, так и экипированного локомотива Л2 по маршруту от светофора М5 до светофора М15 (после освобождения поездом П1 секции 5-11СП) или до светофора М19 (по освобождению и секции 5-11СП и секции 19-21СП), или же на 5П при свободности всей трассы для подачи локомотива Л2 на 5П за светофор Ч5.

В рассмотренных маршрутах стрелки 1 и 3 размыкаются после полного освобождения секций 3СП и 1СП, то есть после выхода убираемого в депо локомотива Л1 на участок НАП; стрелки 5/7 и 9/11 размыкаются после полного проследования экипированного и подаваемого на 5П локомотива Л2 за светофор М17 и освобождения секции 5-11СП, после чего убираемый в депо локомотив Л1 с участка НАП можно подавать на ходовой путь 10П.

Перестановку маневровым локомотивом вагонов с одного пути на другой для нечетной группы путей (IП, 3П, 5П) с минимальными пробегами в угловых заездах обеспечивает светофор М19, а для четной группы путей (IIП, 4П, 6П) – светофором М21. Чтобы в угловых заездах маршруты полурейсов вытягивания локомотивов за светофором М21 при плюсовом положении стрелок 17 и 23 не стали враждебными другим пересекающим маршрутам (маршруту отправления четного поезда с путей 11-14 парка С или с 8П, маневровому маршруту с ходового пути 10П либо с путей 11-14 на бесстрелочный участок ЧБП или НАП) между стрелками 13 и 17 установлен светофор М11, ограничивающий опасный перепробег вытягиваемых с четных путей локомотивовагонов за закрытый светофор М21 в угловых заездах. Без установки в этом месте изолирующего стыка и светофора М11 было бы исключено безопасное одновременное выполнение маневра угловым заездом с использованием светофора М21 и подачи локомотива с ходового пути на участок НАП (ЧБП) или отправление четного поезда с путей 11-14 и 10П.

Светофор М17 выполняет аналогичную функцию ограничения опасных перепробегов локомотивовагонов при маневрах угловыми заездами с использованием светофора М19 и замкнутых при этом в плюсовом положении стрелках 19 и 21. Наличие светофора М17 позволяет одновременно с перестановкой отдельных групп вагонов или составов с одного пути на другой (см. IП, 3П, 5П) производить перестановку подвижных единиц с участка НАП на участок ЧБП, или же прокладывать без угрозы для безопасности движения маршруты по минусовому положению стрелок 5, 7, 13, 15.

Если светофоры М19 и М21 позволяют осуществлять угловые заезды для перестановки вагонов с небольшого числа путей, то светофоры М15 и М9, благодаря наличию двух съездов со стрелками 17/19 и 21/23, обеспечивают угловые заезды хотя и с несколько большими пробегами, но зато с охватом большего числа путей (IП, 3П, 5П, IIП, 4П, 6П). Иногда светофоры М15 и М9, как и светофоры М19 и М21 используются для подтягивания к ним позади идущей маневровой подвижной единицы с участка НАП или ЧБП вслед передней подвижной единице, реализующей ранее заданный (нечетному поезду или локомотивосоставу) маршрут; светофор, к которому подтягивают позади идущую подвижную единицу, сигнализирует синим запрещающим огнем и может быть открыт только после полного освобождения ограждаемых им стрелок (изолированных стрелочных секций) передней подвижной единицей.

Использование в стрелочных переводах 27 и 29 крестовин марки 1/18 позволяет организовать безостановочный пропуск поездов с повышенной скоростью не только по главным, но и по путям 4П и 3П. В маршрутах приема на эти пути скорость движения при отклонении поезда пологой стрелкой, уложенной в противошерстном направлении перемещения колесных пар, не должна превышать 80 км/ч, что сигнализируется двумя желтыми огнями и зеленой полосой на входных светофорах Н и Ч; в маршрутах приема на другие боковые пути зеленая полоса не включается (горят только два желтых огня, требующие при входе на станцию снижения скорости движения до 40-50 км/ч).

На рис.2.5 представлен однониточный план станции, не имеющей пологих стрелок, где даны варианты обеспечения контроля свободности (занятости) изолированных стрелочных и бесстрелочных участков пути для организации

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 2.5 Однониточный план станции.

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Окончание рис. 2.5

разветвленных и неразветвленных рельсовых цепей (РЦ). Правильная организация РЦ позволяет обеспечить как высокую надежность их действия, так и требуемую интенсивность выполнения поездной и маневровой работы.

Чем короче РЦ, тем быстрее она освобождается от движущейся по ней подвижной единицы и тем ниже вероятность ее отказа. Поэтому в одну разветвленную РЦ включают не более трех стрелок.

Заметим, что нельзя выделять каждую стрелку в отдельную изолированную секцию без экономического обоснования. Целесообразность такого технического решения экономически может быть оправдана лишь ускорением производства поездной и особенно маневровой работы, например для стрелок сортировочного парка С (см. на рис.2.5 стрелки 53, 55) или для стрелок, самостоятельная изоляция которых (см. стрелки 1, 5, 37) способствует одновременности перемещения нескольких подвижных единиц без угрозы безопасности движения.

Для создания условий одновременности (параллельности) выполнения нескольких передвижений разными подвижными единицами необходимо прежде всего на всех съездах поставить изоляцию, исключив тем самым возможность включения обеих стрелок одного и того же съезда в одну общую рельсовую цепь.

В качестве примера рассмотрим реальную обстановку, порождающую необходимость одновременного выполнения нескольких параллельных поездных и маневровых передвижений в нечетной горловине (см. рис.2.5):

а) на главный путь IП в рассматриваемый момент времени принимается нечетный поезд В и в это же время в соответствии с расписанием по главному пути IIП безостановочно пропускается четный поезд Г (по графику или с малым опозданием);

б) на пути 6П в это время стоит поезд А, который только тогда будет следовать по своей нитке графика, если его без задержки отправить вслед за поездом Г;

в) на пути 4П стоит состав Б, который только после подачи к нему из депо экипированного локомотива Л2 станет четным поездом Б, готовым после опробования тормозов к отправлению по графику вслед за поездом А.

Очень часто заранее локомотив Л2 не может быть подан к составу Б, что порождает для выполнения такого маневра дефицит времени. Причин может быть много: либо процесс ремонта и экипировки этого локомотива затягивается, либо, чаще всего, нечетная горловина занята другими срочными маневровыми передвижениями, связанными с уборкой в депо локомотива от ранее прибывшего четного поезда, в том числе подачей на 6П локомотива Л1 по маневровому маршруту от светофора М5 на 6П с использованием в этом передвижении секций 5СП, 5-23П, 23-25СП, 25-47П, 47-49СП, если, конечно, бесстрелочные участки пути (25-47П и 5-23П) были свободны в это время от вагонов, или же по варианту обхода этих вагонов с использованием двух элементарных маршрутов, проложенных по свободным секциям 5СП, 3-7СП, 17-21СП, 21-43П (от светофора М5 до светофора М23) и далее по свободным секциям 43-45СП и 47-49СП (от светофора М23 на 6П).

Могли быть и другие срочные маневры, без выполнения которых нельзя поездной локомотив Л2 подавать к составу Б. Например, к этому составу предварительно полагается подсоединить вагон от прибывающего на 3П четного поезда или вагон, поступающий из грузового двора через ходовой путь 8П. Такой вагон соответствующим маневром в период использования маршрута приема нечетного поезда В и пропуска по главному пути поезда Г (еще до отправления четного поезда А) срочно перемещают маневровым локомотивом с ходового пути 8П на организованный вблизи боковых путей бесстрелочный участок пути 21-43П (см. соответствующее положение стрелок 51,49,47,45 и 41/43 для съезда, примыкающего к главному пути) по маршруту “от светофора М33 за светофор М23”, а затем осаживают этот вагон на 4П (см. плюсовое положение стрелки 45), в маршруте “от светофора М23 на 4П). Освободившийся маневровый локомотив угловым заездом (полурейсом вытягивания его на участок 21-43П и последующим осаживанием на 8П) убирают на ходовой путь для выполнения им других работ в грузовом дворе, сортировочном парке или в другом месте четной или нечетной горловины станции.

Теперь на освободившийся участок 21-43П до светофора М23 можно подтягивать поездной локомотив Л2 и одновременно отправлять поезд А с 6П. По освобождению поездом А стрелочных секций 31-41СП и 43-45СП готовят маршрут “от М23 на 4П” и подают к составу Б поездной локомотив Л2, находящийся уже вблизи этого состава перед светофором М23, а не перед светофором М7, где он должен был бы оставаться, если бы не был предусмотрен бесстрелочный участок пути 21-43П, ограждаемый светофорами М23 и М15. Следовательно, правильный выбор мест установки изолирующих стыков и маневровых светофоров уменьшает вероятность сбоя графика движения поездов (в нашем примере пропуск четного поезда Г, прием нечетного поезда В и отправление четных поездов А и Б). Чем больше вблизи сортировочного парка, локомотивного хозяйства и около боковых путей бесстрелочных участков пути, тем выше будет маневренность данной горловины станции. Менее эффективны бесстрелочные участки на главных путях, максимально загруженных поездной работой.

Для получения навыков по определению оптимальных мест установки маневровых светофоров и изолирующих стыков рассмотрим маневровые операции, связанные с выполнением часто возникающего углового заезда, то есть рейса подачи маневровым локомотивом вагона с ходового пути 8П на 3П. Такой рейс состоит из полурейса вытягивания этого вагона в горловину станции и последующего полурейса надвига его на 3П. Маневровые операции будем рассматривать в увязке с поездной ситуацией как на самой станции, так и на участках приближения и удаления.

Такой угловой заезд можно выполнить тремя вариантами:

1) с использованием светофора М19;

2) с использованием светофора М1;

3) с использованием светофора М3.

Маневр по первому варианту уменьшает длины пробега локомотивовагона как в полурейсе вытягивания с ходового пути за светофор М19, так и в полурейсе надвига вагонов на 3П. Этот вариант позволяет сделать при необходимости перестановку большего числа вагонов, поскольку длина участка между границей станции и светофором М19 превышает длину участков НАП и ЧБП, ограждаемых светофорами М1 и М3. Но этот маневр требует большего времени, в течении которого в горловину станции по основным стрелкам, примыкающим к главным путям, не допускаются какие-либо другие передвижения до полного завершения всего углового заезда. Например, по завершению полурейса вытягивания вагона за М19 нельзя организовать безостановочный пропуск четного поезда Г по главному пути или отправить поезда А с обезличенного пути 6П, не говоря уже о том, что подвижной состав не должен долго стоять на деятельных стрелках (для этого организуют бесстрелочные участки пути).

Поскольку на полное завершение углового заезда требуется вдвое больше времени, чем на выполнение только одного полурейса вытягивания вагонов, то часто, несмотря на удлинение пробегов локомотива с вагонами, осуществляют угловые заезды с использованием участков НАП или ЧБП, длина которых на неэлектрифицированных участках должна быть не менее 50 м. При этом уменьшается риск нарушения графика движения поездов. Например, задержка отправления четного поезда Г (или А, или Б – в зависимости от времени выполнения углового заезда). Действительно, ведь после вытягивания вагона на бесстрелочный участок НАП за светофор М3 все стрелки использованного маршрута освобождаются от замыкания. Теперь эти стрелки, без ожидания полурейса подачи вагона на 3П, могут быть использованы в поездном маршруте, например для отправления поезда Г; одновременно с этим по плюсовому положению стрелки 9 завершается угловой заезд в маневровом маршруте подачи вагона на 3П. Однако, чтобы эти два маршрута не были враждебными в них не должны участвовать одни и те же рельсовые цепи; необходимо контролировать раздельно свободность пути следования каждой подвижной единицы. Эти маршруты могут исполняться одновременно, если:

а) в маршруте отправления поезда Г свободность пути следования контролируется станционными рельсовыми цепями 37СП, 31-41СП, 19СП, 11-13СП, 1СП, ЧБП и перегонными рельсовыми цепями первого четного 1 ЧУУ и второго четного 2ЧУУ участка удаления;

б) в маневровом маршруте от светофора М1 на 3П свободность пути следования подвижной единицы контролируется самостоятельно совершенно другими изолированными участками пути (9СП, 15-33СП, 35-39СП). Для получения подобных развязок и должны быть поставлены заранее изолирующие стыки на всех съездах и в других местах путевого развития.

Аналогичный положительный эффект дает использование участка ЧБП, но в другой поездной и маневровой обстановке. Например, необходимо срочно произвести перестановку подвижной единицы с 3П (или IП) на бесстрелочный участок 21-43П без риска задержки у входного светофора Н ожидаемого нечетного поезда В на свободный путь (в рассматриваемой ситуации на 4П) при замкнутых в незавершенных маневровых передвижениях стрелках 17, 21 (например локомотив Л2 подают на ходовой путь). В данной обстановке подвижную единицу с 3П вытягивают на участок ЧБП за светофор М1, освобождая от замыкания те стрелки, которые будут использованы в маршруте приема четного поезда на 4П. Этот поездной маршрут при наличии изоляции между стрелками 11 и 1 может быть установлен и реализован одновременно с маневровым маршрутом от М1 до М23 (на 21-43П).

Из рассмотренных примеров видно, что маневренность подвижных единиц, работающих в горловинах станции, усиливается при наличии в ней требуемых для этого бесстрелочных участков пути, маневровых светофоров и изолирующих стыков, поставленных в нужных местах путевого развития.

Пути 11, 12, 13 сортировочного парка и стрелки 53, 55, а также бесстрелочный участок пути 29-53П представляют собой обособленный маневровый район. На короткие периоды расформирования составов и формирования поездов на этих путях с использованием вытяжного пути 9 при незначительном объеме маневровых работ ДСП передает стрелки 29, 53, 55 на местное управление составителю, который с маневровой колонки МК1 переводит их по мере надобности в требуемое положение. Охранные стрелки 25 и 27 съезда, примыкающие к вытяжному пути 9, замыкаются при этом в плюсовом положении на все время производства маневров с использованием местного управления стрелками 29, 53, 55 с маневровой колонки МК1. Используемый при этом бесстрелочный участок пути 29-51П ограждается синим огнем маневрового мачтового светофора М31.

В соответствии с рекомендациями по оформлению отчета (см. п.4 задания 1) приведем пример заполнения табл.2.2 в условиях использования путевого развития станции А (см. рис.2.4) для заданного маршрута приема нечетного поезда П1 на боковой путь 3П.

Таблица 2.2

Примечания.1. Охранные стрелки показывать в скобках.

2. Название секций показывать над чертой (в числителе), а номера стрелок под чертой (в знаменателе).

Таблица 2.3

Взаимосвязь показаний светофоров

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

2.3 Задание №2

§

§

Исходные данные к задаче 3 приведены в табл.2.6. Схемы головной части горловины горки приведены на рис. 2.6. Мощность сортировочной горки и число сортировочных путей в подгорочном парке выбираются из табл.2.6 по предпоследней цифре учебного шифра студента.

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 2.6 Схемы головной части горочной горловины

Требуемый вариант схемы головной части горочной горловины выбирается из табл. 2.6 по последней цифре учебного шифра студента (четной цифре соответствует вариант горловины, указанный в столбце Ч, нечетной цифре соответствует вариант горловины, указанный в столбце Н). Маршрут скатывания отцепа, для которого составляется структурная схема технических средств автоматизированной горки, выбирается из последнего столбца табл.6 для заданного варианта горочной горловины. Номер горочного светофора определяет начало маршрута, номер сортировочного пути – его конец.

Таблица 2.6

Исходные данные для выполнения задачи 3

Предпоследняя цифра
учебного шифра студента
Мощность горки Число сортировочных путей в подгорочном
парке
Схема головной части горочной горловины Маршрут скатывания отцепов
Ч Н
ГММ а б а:Г-26п;
б:Г-16п
ГСМ в г в:Г1-25п;
г:Г2-15п
ГСМ г в г:Г1-11п;
в:Г2-21п
ГБМ д г д:Г2-23п;
г:Г1-13п
ГБМ в е в:Г1-16п;
е:Г3-36п
ГСМ г б г:Г2-24п;
б:Г-34п
ГСМ а в а:Г-27п;
в:Г1-17п
ГБМ е д е:Г3-51п;
д:Г1-21п
ГПМ д е д:Г2-44п;
е:Г3-44п
ГММ б а б:Г-15п;
а:Г-25п

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 2.7. Схематический план сортировочной горки

Участок имеет одностороннюю сортировочную систему с продольным размещением парков.

Необходимо выбрать вариант механизации и автоматизации сортировочной горки, на основе которого составить структурную схему выбранных технических средств.

При выполнении задачи 3 необходимо:

1.Привести схематический план сортировочной горки для заданного варианта путевого развития головной части горочной горловины и числа сортировочных путей в подгорочном парке, используя условные обозначения, представленные на рис. 2.7. Местоположение головных стрелок при числе пучков более двух устанавливается по усмотрению студента, при этом головные стрелки нумеруются одной цифрой 1, 2, 3 и т.д., пучковые стрелки – двумя, первая из которых обозначает номер пучка, а вторая – ее порядковый номер в пучке. Привести краткую характеристику путевого развития рассматриваемой сортировочной горки.

2. Для заданного варианта маршрута скатывания отцепа привести структурную схему выбранных технических средств механизации и автоматизации работы сортировочной горки и дать краткую их характеристику.

2.4 Методические указания по выполнению задания №2

2.4.1 Методические указания по выполнению задачи 1

Блочная маршрутно-релейная централизация (БРМЦ) применяется на железнодорожных станциях с числом стрелок 30 и более. На таких станциях, как правило, выполняется большая поездная и маневровая работа. Это делает целесообразным применение маршрутного принципа набора маршрута, при котором его задание производится нажатием на пульте кнопок начала и конца маршрута. После нажатия кнопок система БРМЦ автоматически обеспечивает перевод стрелок по маршруту и открытие светофора при соблюдении требований, обеспечивающих безопасность движения поездов. При движении поезда происходит посекционное размыкание его маршрута, что значительно повышает пропускную способность горловины станции.

Каждая установка БРМЦ имеет три составные части: пульт-манипулятор с выносным табло, наборную группу блоков (маршрутный набор) и исполнительную группу блоков.

В наборной группе фиксируется нажатие кнопок, определяются категории и направление маршрута, и после этого производится маршрутный (одновременный) перевод стрелок по всем секциям маршрута.

В маршрутном наборе используются следующие блоки для управления:

НПМ – входным, выходным и маршрутным светофорами;

НМI -одиночным маневровым светофором, установленным на границе двух стрелочных изолированных участков;

НМIIП – маневровыми светофорами с пути, из тупика и одним из светофоров, установленных в горловине в створе или с участка пути;

НМIIАП – вторым маневровым светофором, установленным в горловине в створе или с участка пути;

НСО´2 – одиночной стрелкой. Устанавливается один блок на две одиночные стрелки;

НСС – спаренными стрелками.

Кроме перечисленных в маршрутном наборе имеется блок направления НН, который содержит комплект реле направлений, фиксирующих род и направление движения.

В перечисленных блоках используются кодовые реле типа КДР, поскольку на маршрутный набор не возложена проверка зависимостей по обеспечению безопасности движения.

Блоки маршрутного набора соединены между собой по плану станции четырьмя электрическими цепями. По первым трем цепям осуществляется управление кнопочными (КН), автоматическими кнопочными (АКН) и стрелочными управляющими (плюсовыми ПУ и минусовыми МУ) реле, а по четвертой цепи контролируется соответствие положения стрелок задаваемому маршруту.

После перевода стрелок и контроля их положения по набранному маршруту начинают работать релейные устройства исполнительной группы.

В исполнительной группе используются следующие блоки.

ВI, ВII, ВIII – управляют выходным светофором на одно, два направления и с четырехзначной сигнализацией. Блок ВI обеспечивает сигнализацию выходного светофора: красный, желтый, зеленый, и белый огни;

ВД – применяются совместно с блоками ВI, ВII, ВIII, так как схемный узел выходного светофора имеет большее количество реле, чем может поместиться в одном блоке;

Вх – управляет входным светофором совместно с дополнительными блоками типа ВхД;

МI – управляет одиночным маневровым светофором на границе двух стрелочных изолированных участков (М21);

МII – управляет маневровым светофором, стоящим в створе с маневровым светофором другого направления, или маневровым светофором из тупика;

МIII – управляет маневровым светофором, установленным с бесстрелочного пути (М1) в горловине или с приемо-отправочного пути;

С – контролирует положение одной стрелки и коммутирует схемы по плану станции (1, 5, 7);

ПС – управляет стрелками и контролирует их положение. В блоке имеются два комплекта реле для управления двумя спаренными (17/19, 21/23), двумя одиночными или одной одиночной стрелками (1, 5/7);

УП – контролирует состояние изолированного участка пути в горловине станции (НП) и замыкает маршрут;

СП – контролирует состояние изолированной секции стрелочного участка и замыкает стрелки в маршруте (1 СП, 5-11СП);

П – контролирует состояние приемо-отправочного пути и исключает лобовые маршруты (IIП).

Блоки исполнительной группы соединяются между собой по плану станции восемью электрическими цепями: контрольно-секционных реле, сигнальных реле, маршрутных и исключающих реле, реле отмены неиспользованных маршрутов и размыкания неиспользованных частей маневровых маршрутов при угловых заездах, реле включения белых и красных лампочек пульт-табло и контрольных лампочек светофоров.

Пример расстановки и соединения блоков системы БРМЦ по плану станции приведен на рис.2.8.

Для указанного в задании 1 поездного маршрута необходимо построить функциональную схему соединения блоков исполнительной группы реле системы БРМЦ. Пример такой функциональной схемы для маршрута приема на путь IIП (см. рис.2.4) приведен на рис.2.9.

Блоки устанавливаются для управления каждой стрелкой (блок С) и каждым маневровым светофором в соответствии с местом установки (блоки МI, МII или МIII), выходным светофором (блоки ВI, ВII или ВIII с блоком ВД), входным светофором (блок Вх).

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 2.8. Расстановка блоков системы БРМЦ

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 2.9. Функциональная схема исполнительной группы блоков

Кроме того, для контроля состояния каждого изолированного участка пути устанавливается блок УП, для контроля состояния приемо-отправочного пути – блок П, а для контроля состояния каждого изолированного участка – блок СП.

На функциональной схеме блок СП следует располагать обязательно в центрах секций (центр – точка пересечения всех маршрутов через данную секцию при плюсовом и минусовом положениях стрелок). Это обеспечивает контроль свободности секции во всех маршрутах с ее участием.

Отдельно на функциональной схеме изображается несколько блоков ПС с указанием номеров стрелок, которыми управляет каждый из блоков.

При расстановке функциональных блоков БМРЦ и составлении однониточного плана станции у разработчика должно быть ясное представление о структуре и принципе действия основного элемента системы ЭЦ – разветвленной рельсовой цепи. Поэтому рассмотрим несколько примеров их организации.

Разветвленные РЦ на стрелках, оборудованных электроприводами, дают более частые отказы и требуют значительных трудовых затрат на их техническое обслуживание по сравнению с неразветвленными РЦ.

Для стрелок сортировочного парка в одну изолированную секцию включают не более одной стрелки, что уменьшает время ее занятости подвижной единицей и тем самым ускоряет выполнение маневров.

Для обособленных маневровых районов, где полностью отсутствует поездное движение, и маневры производятся без частых угловых заездов, например на путях локомотивного хозяйства и грузового двора, проектируют разветвленную рельсовую цепь с изоляцией для параллельного подсоединения к источнику электропитания всех ответвлений, но путевое реле подключают только к одному ответвлению с целью экономии кабеля, реле, стативов и площадей. К рельсам других ответвлений такой стрелочной секции путевое реле не подключают даже в том случае, когда в секцию включено три стрелочных перевода (рис. 2.10) и на их трех ответвлениях (Б, В и Г) объективно не проверяется разрыв рельса или обрыв стыковых контактных соединителей, которые на ответвлениях Б, В, Г дублируют, что уменьшает вероятность потери контакта на стыках. В процессе эксплуатации таких разветвленных РЦ требуются дополнительные трудовые затраты, что вызвано более частыми и тщательными проверками электромеханиками и электромонтерами шунтовой чувствительности, целости рельсов и стыковых соединителей на ответвлениях Б, В и Г. Несвоевременное выявление таких разрывов не может гарантировать полной безопасности движения по причине возможной ложной свободности стрелочной секции.

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 2.10. Схема разветвленной рельсовой цепи с параллельным подсоединением

к источнику всех ответвлений (3-7СП)

Рассмотренная РЦ экономична по первоначальным затратам на строительство ЭЦ, надежно работает в нормальном режиме. Однако такая РЦ ненадежно работает в контрольном режиме, объективно фиксируя разрывы рельсовой линии лишь на ответвлениях А и Д, а также на участках между этими ответвлениями. На остальных ответвлениях Б, В и Г разрывы рельсов не фиксируются путевым реле 3-7СП. Вместе с тем наблюдается ненадежная работа этой рельсовой цепи и в шунтовом режиме при шунтировании колесными парами ответвлений Б, В, Г и наличии разрыва рельса или обрыва стыкового контактного соединения между шунтом Ш и крестовиной (местом подключения стрелочного соединителя СС). В дальнейшем рельсовую цепь, у которой хотя бы на одном из ее ответвлений не обеспечивается объективное (фиксируемое автоматически путевым реле) выявление разрыва рельса, будем называть рельсовой цепью с неполным объективным контролем состояния стрелочной секции.

Наиболее надежным способом обеспечения полного контроля состояния всех ответвлений стрелочных секций, включающей в себя более одной стрелки, является подключение к одному из ответвлений источника электропитания, а ко всем остальным ответвлениям секции – по одному путевому реле (рис. 2.11), фронтовые контакты которых соединяются между собой последовательно в цепи питания общего стрелочного путевого реле данной секции 5-7СП.

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 2.11. Схема полного контроля состояния всех ответвлений

при их параллельном включении (5-7СП)

Рельсовые цепи, применяемые на магистральных железных дорогах при использовании только параллельного подключения ответвлений, могут обеспечивать полный объективный контроль только на четырех ответвлениях, к одному из которых подключается источник питания. Следовательно, для стрелочных секций, состоящих из трех стрелочных переводов, на одном из ответвлений (ответвлении Д) не обеспечивается объективный контроль разрыва рельса (рис.2.12).

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 2.12. Схема неполного контроля всех ответвлений

разветвленной рельсовой цепи (3-7СП)

Если ответвление Д (см. рис. 2.12) примыкает к приемоотправочному пути, то недопустимо оставлять это ответвление без объективного контроля обрыва рельсовых нитей. В таком случае используют либо последовательное соединение ответвлений Г и Д, либо устанавливают изолирующие стыки между стрелками 3 и 5, выделяя стрелку 3 в отдельную секцию 5-7СП.

При составлении двухниточного плана изоляции путей следует по возможности обеспечивать условия для устойчивой работы устройств АЛСН и внутрисекционную изоляцию в стрелочных секциях выполнять по некодируемым ниткам. Например, если на рис. 2.11 предусмотрено кодирование участков А и Г, а участки Б и В не кодируются, то для установки изолирующих стыков на стрелках 5 и 7 разрезают рельсы по боковым ниткам пути. Если же кодируются все направления, то для такой стрелки применяют другую схему установки джемперов [1, рис 4.20].

2.4.2 Методические указания по выполнению задачи 2

Вэтой части работы предлагается изучить принцип действия числовой кодовой автоблокировки и устройств АЛСН [1, разд. 5.4, 6.1, с. 305-309, 330-339].

Числовую кодовую автоблокировку проектируют при всех видах тяги поездов. При электрической тяге постоянного тока используют рельсовые цепи, работающие на сигнальной частоте 50 Гц, при электрической тяге переменного тока на сигнальной частоте 25 Гц, а при автономной тяге возможно применение частоты 50 и 25 Гц. Увязка сигнальных показаний соседних путевых светофоров обеспечивается без применения проводов кодовыми сигналами КЖ, Ж, З с числовыми признаками, которые передаются по рельсовым нитям. Кодовый сигнал КЖ содержит один, Ж – два и З – три импульса в кодовом цикле. Для обеспечения работы АЛСН этими же кодовыми сигналами на локомотив транслируется информация о сигнальном показании путевого светофора, к которому приближается поезд. С сигнальной точки этого светофора кодовые сигналы посылаются в рельсы в направлении противоположном движению поездов. При свободном состоянии блок-участка эти сигналы воспринимаются импульсным путевым реле предшествующей сигнальной установки. Этим обеспечивается зажигание разрешающего показания на путевом светофоре этой установки. При вступлении на блок-участок поезда путевое реле обесточивается, а локомотивные катушки устройств АЛСН принимают кодовый сигнал.

Таким образом на перегонах рельсовые цепи используются для выполнения следующих четырех функций: контроля свободности блок-участков и исправности рельсовых нитей, увязки показаний смежных светофоров и в качестве канала связи для передачи их сигнальных показаний на локомотив.

Передающая и приемная аппаратура автоблокировки располагается в релейных шкафах РШ проходных светофоров.

К передающей аппаратуре относятся:

– кодовый путевой трансмиттер КПТ для образования кодовых сигналов КЖ, Ж и З;

– трансмиттерное реле Т, которое подключается к одному из контактов трансмиттера в зависимости от поездной ситуации и посылает соответствующий кодовый сигнал в рельсовую линию; от светофора с красным огнем передается кодовый сигнал КЖ, с желтым – сигнал Ж и с зеленым – сигнал З;

– источник питания рельсовой цепи, в качестве которого на участках с электротягой переменного тока применяется преобразователь частоты ПЧ 50/25 совместно с питающим трансформатором ПТ.

К приемной аппаратуре относятся:

– релейный трансформатор РТ, служащий для согласования приемных устройств с рельсовой линией;

– защитный фильтр Ф, имеющий незначительное сопротивление сигнальному току 25 Гц и препятствующий прохождению тягового тока и его гармоник;

– импульсное путевое реле И, срабатывающее при поступлении импульсов кодового сигнала;

– дешифратор автоблокировки ДА, осуществляющий расшифровку кодового сигнала, подаваемого на его вход импульсным реле;

– сигнальные реле Ж и З на выходе дешифратора, служащие для включения огней светофора и выбора кодового сигнала для посылки в рельсовую цепь к следующему светофору;

– огневое реле О, контролирующее целостность нити лампы красного светофора в холодном и горячем состояниях.

Управление входным светофором осуществляется с поста ЭЦ в зависимости от устанавливаемого маршрута. От входного светофора посылаются кодовые сигналы в рельсовую цепь к предвходному светофору. Кодовые сигналы выбираются контактами сигнальных реле в зависимости от показания входного светофора. Код З передается при включении на входном светофоре зеленого огня, код Ж – при включении огней: один желтый, два желтых, два желтых из них верхний мигающий, два желтых и зеленая полоса, два желтых из них верхний мигающий и зеленая полоса, зеленый мигающий и желтый и зеленая полоса, код КЖ – при горении красного или пригласительного огней.

Предвходной светофор кроме красного, желтого и зеленого огней имеет два дополнительных сигнала:

– желтый мигающий – разрешается движение с установленной скоростью, входной светофор открыт и требует проследования его с уменьшенной скоростью не более 40¸50 км/ч, поезд принимается на боковой путь станции;

– зеленый мигающий – разрешается движение с установленной скоростью, входной светофор открыт и требует проследования его со скоростью не более 80 км/ч; поезд принимается на боковой путь по стрелочным переводам с крестовинами пологих марок.

При горении на предвходном светофоре красного (или желтого, или зеленого) огней от него в рельсовую цепь посылаются такие же кодовые сигналы, как и от проходного светофора автоблокировки, а при горении желтого мигающего или зеленого мигающего огней – кодовый сигнал З.

В качестве примера рассмотрим случай задания маршрута приема по входному сигналу Н на главный путь 1П с остановкой (выходной светофор закрыт) и нахождением поезда на блок-участке 3П, т.е. на втором участке приближения.

При приеме на главный путь с остановкой на входном светофоре включается один желтый огонь (см. табл.2.7). От входного светофора в рельсовую цепь 1П посылается кодовый сигнал Ж. На предвходном светофоре 1 включается зеленый огонь, и в рельсовую цепь 3П посылается кодовый сигнал З. Увязка показаний входного и предвходного светофоров отображена в табл. 2.7.

В рассматриваемом примере поезд находится на блок-участке 3П, поэтому импульсное реле 3И, зашунтированное низким сопротивлением колесных пар поезда, не получает импульсов кодового сигнала З, посылаемого от светофора 1. В дешифратор ДА импульсы не попадают, в результате сигнальные реле 3Ж и 3З находятся в обесточенном состоянии. Тыловыми контактами реле 3Ж замыкаются цепь лампы красного огня светофора 3 и цепь трансформаторного реле 5Т через контакт КЖ трансмиттера. Реле 5Т при этом работает в режиме кодового сигнала КЖ, модулируя своим контактом сигнал, поступающий в рельсовую цепь 5П от преобразователя ПЧ 50/25.

На сигнальной точке 5 импульсное реле 5И принимает импульсы кодового сигнала КЖ и передает их в дешифратор ДА. В результате расшифровки получает питание сигнальное реле 5Ж, сигнальное реле 5З обесточено. Контактами реле 5Ж и 5З на светофоре 5 включается желтый огонь, а трансмиттерное реле 7Т подключается к контакту Ж трансмиттера. Работая в режиме кода Ж, трансмиттерное реле 7Т посылает этот сигнал в рельсовую цепь 7П.

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 2.13. Схема числовой кодовой автоблокировки

На сигнальной точке 7 (на рис.2.13 не показана) импульсное реле 7И принимает импульсы кодового сигнала Ж и передает их в дешифратор ДА. В результате расшифровки оказываются возбужденными сигнальные реле 7Ж и 7З. На светофоре 7 включается зеленый огонь, и в рельсовую цепь 9П передается код З. При приеме кода З на проходном светофоре 9, как при приеме кода Ж, аппаратура работает аналогично. Кодовый сигнал З введен для обеспечения действия четырехзначной АЛСН.

Работа автоблокировки в четном направлении осуществляется аналогично. Проходные светофоры четного направления нумеруют порядковыми четными номерами, начиная от входного светофора Ч: 2, 4, 6 и т.д.

Контроль состояния участков приближения на пульте дежурного по станции осуществляется следующим образом. В релейных шкафах светофоров 1 и 3 установлены реле извещения приближения ИП, получающие питание по линейным цепям И-ОИ от предыдущих сигнальных точек. На посту ЭЦ установлено реле НИП, получающее питание по линейной цепи из релейного шкафа предвходного светофора 1.

В рассматриваемом примере занят блок-участок 3П, т.е. второй участок приближения. В релейном шкафу светофора 3 сигнальное реле 3Ж обесточено. Его контактами размыкается цепь И-ОИ, и у светофора 1 выключается его реле ИП. В свою очередь, контактами этого реле замыкается цепь питания постового реле НИП, причем в прямой провод подключается минус источника питания, а в обратный – плюс.

Реле НИП возбуждается током обратной полярности. Поляризованным контактом реле НИП обрывается цепь питания реле второго участка приближения Н2ИП, которое включает красную лампу Н2П, сигнализирующую о занятости второго участка приближения.

Таблица 2.7

Увязка показаний входного и предвходного светофоров

Показания входного
светофора
Передаваемый в РЦ 1П
кодовый сигнал
Показания предвходного светофора 1 при
свободном блок-участке 1П
Передаваемый в РЦ 3П
кодовый сигнал
желтый Ж зеленый З

При занятости первого участка приближения (занят блок-участок 1П) и свободности второго участка приближения обрывается цепь питания постового реле НИП контактом обесточенного сигнального реле 1Ж. Реле НИП включает на табло красную лампу Н1П первого участка приближения. При этом реле Н2ИП возбуждено по верхней обмотке, и на табло горит белая лампа Н2П, сигнализирующая о свободности второго участка приближения.

При занятости обоих участков приближения обесточены реле ИП у светофора 1 и реле НИП и Н2ИП на посту ЭЦ. На табло горят красные лампы двух участков приближения.

При свободности обоих участков приближения возбуждены реле ИП у светофора 1 и реле НИП и Н2ИП на посту ЭЦ, причем реле НИП получает питание током прямой полярности: в прямой провод подается плюс источника питания, в обратный провод – минус. На табло горят белые лампы участков приближения Н1П и Н2П.

Контроль состояния участков приближения при движении поездов в четном направлении осуществляется аналогично. В релейных шкафах светофоров 2 и 4 устанавливаются реле ИП а на посту – реле ЧИП и Ч2ИП.

Устройства автоматической локомотивной сигнализации с автостопом применяются для повышения безопасности движения поездов и улучшения условий труда локомотивных бригад, а также для увеличения пропускной способности железнодорожных линий. Особенно необходимы такие устройства при увеличении скорости и интенсивности движения поездов.

Автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного типа (АЛСН) применяется как на однопутных, так и на двухпутных участках, оборудованных автоблокировкой. В этой системе связь между показаниями путевых и локомотивных светофоров поддерживается в любой точке пути непрерывно. Для передачи сигнальных показаний с пути на локомотив используется числовой код: КЖ, Ж и З.

АЛСН включает в себя путевые и локомотивные устройства. При помощи путевых устройств, связанных с путевыми сигналами, осуществляется передача в рельсовую линию электрических сигналов. Локомотивные устройства принимают сигналы с пути, усиливают, дешифрируют их и управляют огнями локомотивного светофора и электропневматичесим клапаном ЭПК, связанным с тормозной магистралью поезда.

Локомотивный светофор в системе АЛСН дает четыре сигнальных показания: зеленый огонь – при приеме кодового сигнала З (на путевом светофоре, к которому приближается поезд, горит зеленый огонь); желтый огонь – при приеме кодового сигнала Ж (на путевом светофоре горит желтый огонь); желтый с красным огонь – при приеме кодового сигнала КЖ (на путевом светофоре горит красный огонь); красный огонь – при отсутствии приема кодовых сигналов, если прекращению приема их предшествовали кодовые сигналы КЖ (после проследования поездом запрещенного путевого сигнала).

После прекращения приема кодовых сигналов Ж или З на локомотивном светофоре включается белый огонь, указывающий на то, что сигнальные показания с пути на локомотив не передаются, и машинист должен руководствоваться показаниями путевых сигналов.

Для повышения безопасности движения поездов АЛСН дополняется автостопом, а также устройствами контроля бдительности машиниста. Проверка бдительности машиниста может быть однократной – при смене сигнальных показаний или периодической, которая наступает в следующих обстоятельствах: при приближении поезда к путевому светофору с желтым огнем со скоростью выше Vж (допустимая скорость проезда светофора с желтым огнем); при приближении к путевому светофору с красным огнем; при движении поезда с красным огнем на локомотивном светофоре, а также при следовании по некодируемым участкам.

Контроль скорости предусматривает безусловную остановку поезда устройствами АЛСН, если поезд проследует путевой светофор со скоростью, превышающей контролируемую, или превысит ее при дальнейшем следовании по блок-участку. Подтверждение бдительности в этом случае не предотвращает автоматического торможения поезда.

В системе АЛСН применен двухступенчатый контроль скорости. Проследование светофора с желтым огнем, когда на локомотивном светофоре включается желтый с красным огонь, и дальнейшее следование с этим огнем допускается со скоростью не выше Vкж. Скорость Vкж = Vж определяется приказом начальника дороги. На ряде дорог для пассажирских поездов Vкж=120 км/ч, а для грузовых Vкж=80 км/ч.

После фиксации остановки поезда скорость проследования запрещающего путевого светофора и дальнейшего следования с красным огнем локомотивного светофора не должна превышать 20 км/ч.

Поскольку число сигнальных показаний, подаваемых предвходными и входными светофорами больше трех, а в системе АЛСН имеются только три кодовых сигнала: КЖ, Ж и З, то при приближении к этим светофорам из-за недостаточной значности числовой системы АЛСН нельзя передавать на локомотив полную информацию о показаниях путевых светофоров. В этих случаях при открытом путевом светофоре на локомотив передается наиболее близкий по значению сигнал: зеленый или желтый.

Порядок передачи кодовых сигналов в рельсовые цепи от предвходного и входного светофоров в зависимости от их сигнального показания изложен выше.

Действие устройств АЛСН предусматривается при движении по главным путям станции. Кодовые сигналы посылаются в рельсовые цепи стрелочных участков только при задании маршрута. В настоящее время на ряде станций кодирование предусматривается и по боковым путям. Если боковые пути не кодируются, то при движении по ним на локомотивном светофоре горит белый огонь.

2.4.3 Методические указания по выполнению задачи 3

Сортировочные горки относятся к основным сортировочным устройствам, предназначенным для переработки вагонопотоков и имеющим путевое развитие и техническое оснащение, включающее технологическое оборудование и средства автоматики.

В зависимости от объема переработки и числа путей в сортировочном парке различают горки повышенной (ГПМ), большой (ГБМ), средней (ГСР) и малой (ГММ) мощности.

ГПМ – горка, предназначенная для переработки в режимах параллельного и последовательного роспуска более 5500 вагонов в среднем в сутки или имеющая свыше 40 подгорочных путей.

ГБМ – горка, предназначенная для переработки в режиме (в основном) последовательного роспуска 3500-5500 вагонов в среднем в сутки или имеющая от 30 до 40 подгорочных путей.

ГСМ – горка, предназначенная для переработки в режиме последовательного роспуска 1500-3500 вагонов в среднем в сутки или имеющая от 17 до 29 подгорочных путей.

ГММ – горка, предназначенная для переработки 250 – 1500 вагонов в среднем в сутки, с числом подгорочных путей от 4 до 16.

На рис. 2.7 представлен один из возможных вариантов схематического плана сортировочной горки малой мощности с одним спускным путем и двумя пучками сортировочных путей.

К числу проектируемых на сортировочных горках технических средств механизации и автоматизации отдельных технологических процессов или операций относятся:

– средства механизации исполнительных процессов: установки маршрутов (стрелочные переводы) и регулирования скорости скатывания отцепов (замедлители, вагоноосаживатели, тормозные башмаки);

– средства механизации закрепления (заграждения) вагонов и составов в сортировочном парке;

– оперативно-диспетчерское оборудование (горочные пульты управления и средства оперативно-технологической связи);

– системы и устройства автоматизированного управления горочными процессами;

– устройства световой и звуковой сигнализации.

Выбор тех или иных средств механизации горочных операций и автоматизации управления зависит от типа и мощности проектируемого сортировочного устройства, а также от характера технологических операций, подлежащих автоматизированному управлению.

В табл. 2.8 приведены данные по технической оснащенности и автоматизируемым функциям управления, рекомендуемые для использования при проектировании сортировочных горок различной мощности.

На рис.2.14 в качестве примера представлена структурная схема технических средств автоматизации сортировочного процесса для горки большой мощности.

Таблица 2.8

Техническая оснащенность сортировочных горок

Автоматизируемые функции управления и контроля ГММ ГСМ ГБМ (ГПМ)

IIТП
IIIТП

IТП
IIТП
IIIТП

IТП
IIТП
IIIТП

IТП
IIТП
IIIТП
ЗУ
IТП
IIТП
IIIТП
ВО
ЗУ
Управление IТП
Управление IIТП
Управление IIIТП
Управление стрелками
Управление ВО
Управление ЗУ
Управление скоростью роспуска состава
Связь с АСУ СС
Горочная АЛС
Контроль роспуска
Контроль заполнения сортировочных путей

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 2.14. Структурная схема технических средств автоматизации сортировочного процесса

В верхней части табл.2.8 приведены средства механизации (тормозные позиции), расположенные на спускной части горки (I и II ТП) и на сортировочных путях (IIIТП), и соответствующие горкам определенной мощности, указанным в заголовке столбцов.

I ТП – первая (горочная) тормозная позиция, состоящая из двух вагонных замедлителей типа КВ-3, КНП-5 или ВЗПГ-5, устанавливаемых на спускной части горки до или после первой (головной) разделительной стрелки по маршруту скатывания отцепов.

II ТП – вторая (пучковая) тормозная позиция, состоящая из двух замедлителей указанных выше типов, устанавливаемых на спускной части горки перед первой разделительной стрелкой пучка путей.

III ТП – третья (парковая) тормозная позиция, расположенная в начале сортировочных путей и состоящая из трех замедлителей типа РНЗ-2М или одного замедлителя типа КНП-5.

ВО – вагоноосаживатели, располагаемые на сортировочных путях и предназначаемые для принудительного механического перемещения вагонов по путям сортировочного парка в направлении скатывания вагонов.

ЗУ – заграждающие устройства, устанавливаемые на сортировочных путях и предназначаемые для предотвращения выхода вагонов за пределы сортировочного парка.

Для горок большой (повышенной) мощности в табл.2.8 даны два варианта технической оснащенности горки средствами механизации, выбор того или иного варианта осуществляется по усмотрению студента с обоснованием выбора.

Применение вагоноосаживателей ограничивает максимально-допустимую скорость роспуска составов, но при этом обеспечивает высокое качество расформирования за счет исключения повреждения вагонов и грузов и сокращения объема маневровой работы по устранению “окон” между вагонами в сортировочном парке. Однако применение вагоноосаживателей целесообразно только в малоснежных районах, в связи с чем они нашли широкое применение лишь на железных дорогах ряда западных стран, таких как Германия, Франция и Италия.

В левой части табл. 2.8 дан перечень автоматизируемых функций управления и контроля. На пересечении каждой строки функций и столбцов, характеризующих мощность горки и ее средства механизации, проставлены знаки ” “, если функция присутствует, и “–”, если автоматизация функции не предусматривается.

Каждой функции соответствуют определенные технические средства автоматизации, которые могут проектироваться на горках как в виде самостоятельных (локальных) устройств, так и в составе системных комплексов, для реализации отдельных задач управления и контроля.

Процесс расформирования каждого состава состоит из ряда последовательных горочных операций, включающих в себя надвиг состава на горку, роспуск состава и направление скатывающихся отцепов на сортировочные пути в соответствии с их назначением.

Надвиг состава на горку осуществляется по командам дежурного по станции (ДСП) маневровым локомотивом вагонами вперед. Машинист при надвиге состава должен руководствоваться показаниями напольных светофоров, установленных по маршруту надвига: выходного с пути парка приема, горочного светофора, расположенного на вершине горки, и повторителя (при его наличии) горочного светофора.

Так как надвиг состава осуществляется вагонами вперед, то с целью обеспечения безопасности движения и ускорения надвига на горках средней и выше мощности рекомендуется применение быстродействующей горочной автоматической локомотивной сигнализации ГАЛС, которая осуществляет передачу показаний напольных горочных светофоров по маршруту надвига в кабину машиниста маневрового локомотива. При вступлении состава на последний бесстрелочный изолированный участок перед горочным светофором (участок с абревиатурой ГА на рис. 2.14) на локомотивном индикаторе высвечивается признак окончания надвига – начало роспуска состава в виде буквенного символа или в виде цифрового значения начальной скорости роспуска. В настоящее время на сети железных дорог применяют частотные системы ГАЛС с использованием рельсовых цепей в качестве канала связи (ГАЛС-РЦ) и радиоканала (ГАЛС-Р).

Роспуск состава представляет собой процесс разделения состава на отцепы (отцепление группы вагонов одного назначения) в процессе движения состава через горб горки. В зависимости от длины (числа вагонов) и ходовых свойств смежных отцепов с учетом протяженности пути их совместного пробега на спускной части горки до разделяющей их маршруты стрелки скорость состава при его роспуске целесообразно изменять с тем, чтобы обеспечить более высокий темп расформирования без последующего нагона отцепами друг друга на разделяющих их маршруты стрелках. Такой режим роспуска называют режимом роспуска с переменной скоростью.

В условиях повышенной загрузки дежурного по горке (ДСПГ) распорядительными и исполнительными функциями по обеспечению надлежащего качества расформирования состава ему сложно в ограниченное время правильно оценить требуемую скорость роспуска, что зачастую приводит к ее преднамеренному снижению или неоправданному повышению и, как следствие в последнем случае, к нагону.

С целью ускорения процесса роспуска составов и исключения при этом нагонов отцепов на горках средней и выше мощности рекомендуется применение устройств автоматического задания скорости роспуска (АЗСР), которые осуществляют расчет (предварительный или в реальном масштабе времени) требуемой скорости состава с тем, чтобы обеспечить нужную начальную скорость скатывания очередной группы вагонов на момент отделения ее от состава и последующего самостоятельного скатывания в виде одного отцепа .

Устройства АЗСР автоматически управляют показаниями горочного светофора, которые с помощью ГАЛС передаются на локомотив и отображаются на локомотивном светофоре в виде горения соответствующего огня и одновременно на цифровом индикаторе в виде заданного значения скорости состава.

Устройство АЗСР является составной частью подсистемы автоматизированного управления скоростью роспуска состава, в которую входят устройства ГАЛС, дополненные бортовым авторегулятором скорости тепловоза (УБА РСТ) для автоматической (без участия машиниста) отработки заданной скорости роспуска. Совокупность устройств ГАЛС и УБА РСТ представляют собой систему телеуправления горочным локомотивом (ТГЛ).

Вычисление скорости роспуска требует наличия информации о характеристиках отцепов (числе вагонов, весе и маршруте отцепов), поэтому подсистема автоматизированного управления скоростью роспуска состава должна предусматривать связь ее с информационно-планирующей системой АСУ СС, которая содержит полную информацию о всех вагонах в составе и может по запросу оператора – технолога или ДСПГ автоматически выдавать ее в требуемом объеме в устройства АЗСР.

Для удобства работы составителей поездов, осуществляющих вручную с помощью специальных приспособлений расцепление вагонов в зоне вершины горки, на мачтах горочных светофоров или отдельных мачтах устанавливают цифровые указатели числа вагонов в каждой группе вагонов, подлежащих расцепке. Число отображаемых групп вагонов не превышает трех. Управление указателями производится системой АЗСР в моменты отделения отцепов от состава. С этой целью в состав системы вводятся устройства фиксации момента отрыва отцепов (ФМО), которые осуществляют измерение скорости надвига состава Vни скорости скатывания Vсочередного отделившегося от состава отцепа. Момент отрыва отцепа фиксируется, когда скорость Vcпревышает скорость Vнна определенную величину (0,5-1 км/ч).

После отрыва от состава отцепы под действием собственного веса скатываются по наклонной плоскости (спускной части) горки на соответствующий сортировочный путь, маршрут скатывания до которого устанавливается путем последовательного автоматического перевода впередилежащих стрелок, осуществляемого системой горочной автоматической централизации (ГАЦ). Ввод маршрутов скатывания отцепов в систему ГАЦ может осуществляться ДСПГ с пульта в ручном или программном режимах, или автоматически от внешних устройств.

В ручном режиме маршрут вводится поотцепно, синхронно с роспуском; в программном – путем предварительного набора маршрутов для группы отцепов. Автоматический режим ввода маршрутов синхронно с роспуском используется для ускорения процесса задания маршрутов в ГАЦ без участия ДСПГ и может осуществляться с помощью системы АЗСР или специализированных горочных программно-задающих устройств ГПЗУ, которые каналами связи соединены с АСУ СС для приема из нее программы роспуска состава (порядковый номер, число вагонов и путь назначения отцепов) и с ГАЦ для поотцепного ввода маршрутов (путей назначения ) отцепов.

Современные устройства ГПЗУ выполнены на базе применения микропроцессорной техники с использованием в качестве визуальных средств отображения информации цветных графических мониторов и наряду с основной функцией ввода маршрутов в ГАЦ реализуют дополнительно все функции АЗСР.

Системы ГАЦ имеют собственный накопитель информации для оперативного хранения от 5 до 11 маршрутов отцепов. Очередной маршрут в накопитель информации вводится после фиксации отделения отцепа от состава и освобождения одним из предыдущих отцепов головной стрелки на спускной части горки, в результате которого осуществляется последовательный сдвиг информации в накопителе и освобождение одной ячейки памяти для записи следующего вводимого маршрута.

При надвиге вагонов может иметь место нерасцеп или дробление отцепов, которые требуют вмешательства персонала горки с целью оперативной корректировки программы роспуска, поэтому на спускной части горки перед головной стрелкой оборудуется участок контроля расцепа посредством установки на пути комплекта путевых датчиков, позволяющих осуществить контроль правильности расцепления вагонов. Устройства контроля расцепа УКР различаются применяемыми техническими средствами и могут входить в состав любой из систем: АЗСР, ГАЦ или ГПЗУ. В ряде применений они известны как устройства комплексного контроля головной зоны УКГЗ.

Для выполнения функций контроля роспуска необходима информация о числе вагонов в отцепах состава, которая может быть введена непосредственно из ГАЦ (при ее наличии), АЗСР или ГПЗУ.

Процедура определения фактического числа вагонов в отцепе устройством УКГЗ сводится к следующим операциям:

1) путем счета осей, вошедших на участок контроля расцепа (КР), длина которого меньше базы вагона, определяется число осей в первой тележке каждого вагона;

2) по прохождению требуемого числа осей второй тележки вагона фиксируется проход одного вагона по участку КР;

3) непрерывно ведется подсчет числа вагонов, прошедших по участку КР с момента занятия до полного его фактического освобождения.

В случае несовпадения заданного программой роспуска и измеренного на участке КР фактического числа вагонов в отцепе на горочный пульт управления или экран монитора выдается информация о неправильном расцепе. В зависимости от типа применяемых систем горочной автоматики корректировка программы роспуска может производиться оператором горки или автоматически.

При нерасцепе двух отцепов, если не предусматривается остановка роспуска и осаживание состава назад с последующим повторным роспуском, требуется изъятие из программы роспуска маршрута второго отцепа в сцепе (“продвижка” программы). В случае дробления отцепа на две части требуется повторить в программе маршрут данного отцепа для его второй части (“задержка” программы).

В системе ГАЦ маршрут отцепа в виде кода номера сортировочного пути транслируется из одной ячейки памяти к другой по мере скатывания отцепа от одной стрелки к другой. При вступлении отцепа на очередную стрелку его маршрут передается в ячейку памяти (оперативный накопитель информации), относящуюся к следующей стрелке, и записывается в нее при условии, что следующая стрелка свободна. Если положение стрелки не соответствует маршруту, информация о котором содержится в ее ячейке памяти, то устройства ГАЦ автоматически переводят стрелку в соответствующее положение.

По своим ходовым качествам различают отцепы с низким сопротивлением движению (очень хорошие бегуны – ОХБ) и с высоким сопротивлением движению (очень плохие бегуны – ОПБ). При совместном друг за другом скатывании с горки ОХБ могут догнать ОПБ ранее, чем последние освободят стрелку, разделяющую их маршруты, т.е. произойдет так называемый “нагон” отцепов, что считается технологическим браком в работе сортировочной системы.

Чтобы исключить нагоны отцепов с разными ходовыми свойствами применяют автоматическое интервальное регулирование скорости скатывания отцепов на первой и второй тормозных позициях с помощью вагонных замедлителей. Функции интервального регулирования на автоматизированных горках выполняют автоматические устройства управления тормозными позициями, входящие в состав подсистемы автоматического регулирования скорости отцепов в процессе скатывания с горки (подсистема АРС).

При интервальном регулировании скорости отцепа на тормозной позиции учитываются следующие факторы:

– местоположение позади- и впередиидущего отцепов, их ходовые свойства, скорость движения и маршруты следования;

– длина, ходовые свойства и маршрут следования регулируемого отцепа.

В зависимости от сложившейся интервальной ситуации подсистема АРС корректирует скорость выхода регулируемого отцепа из тормозной позиции:

– ниже заданного значения прицельной скорости выхода (притормаживание отцепа);

– выше заданного значения прицельной скорости выхода (ускорение выхода отцепа из тормозной позиции);

– сохранение прицельной скорости выхода при интенсивном торможении в конце тормозной позиции (минимальное время хода по тормозной позиции);

– сохранение прицельной скорости выхода при интенсивном торможении в начале тормозной позиции (максимальное время хода по тормозной позиции);

– сохранение прицельной скорости выхода при минимальной интенсивности торможения (среднее время хода по тормозной позиции).

Под прицельной скоростью выхода отцепа из тормозной позиции следует понимать требуемое значение скорости выхода, исходя из условий скатывания только одного данного отцепа без учета наличия впереди и сзади смежных отцепов.

Чем выше ходовые свойства отцепа, тем больший избыток его кинетической энергии следует погасить посредством тормозных средств с тем, чтобы доставить его в нужную точку сортировочного пути со скоростью, не превышающей максимально-допустимую, исходя из особенностей его груза и типа вагонов.

В то же время, для очень плохих бегунов в наихудших условиях скатывания (мороз в совокупности с сильным встречным ветром) торможение отцепов для обеспечения их прицельной скорости выхода практически не требуется.

Процесс погашения избыточной энергии отцепа на тормозных позициях называется прицельным торможением или прицельным регулированием скорости скатывания отцепов.

При прицельном регулировании учитываются следующие факторы:

– маршрут следования отцепа;

– ходовые свойства отцепа;

– допустимые скорости входа отцепа в замедлители тормозной позиции;

– местоположение на сортировочном пути последнего стоящего вагона, другими словами, длина свободной от вагонов части сортировочного пути за парковой тормозной позицией;

– значение максимально-допустимой скорости соударения отцепа с вагонами на подгорочных путях.

Таким образом, управление тормозными позициями включает в себя интервальное и прицельной регулирование скорости скатывания отцепов.

Интервальное регулирование скорости скатывания отцепов осуществляется на первой и второй тормозных позициях, прицельное регулирование – на второй и третьей (парковой) тормозных позициях. Поэтому I ТП называют интервальной , II ТП – интервально-прицельной, а III ТП – прицельной тормозными позициями.

Функции системы АРС сводятся к расчету прицельных скоростей выхода отцепа из каждой тормозной позиции и вводу их значений для реализации в устройства управления тормозными позициями, которые автоматически отрабатывают заданные значения путем использования различных ступеней торможения (усилий нажатия тормозных балок замедлителей на колеса вагонов).

Устройства управления тормозными позициями осуществляют непрерывно измерение фактической скорости отцепа и сравнение ее с заданной скоростью, и при достижении их равенства производят автоматическое оттормаживание вагонных замедлителей.

Для определения прицельной скорости выхода отцепа необходимо знать длину свободной части сортировочных путей. С этой целью в подгорочном парке на длине 350-450 м за парковой тормозной позицией устанавливаются путевые устройства системы контроля заполнения сортировочных путей (КЗП).

Наиболее распространенные на сети отечественных железных дорог системы (КЗП-ВНИИЖТ и КЗП-ГТСС) предусматривают оборудование сортировочных путей бесстыковыми электрическими рельсовыми цепями тональной частоты (1000 или 800 Гц) с потенциальным (КЗП-ВНИИЖТ) или токовым (КЗП-ГТСС) съемом информации.

В зоне действия систем КЗП каждый сортировочный путь разбивается на ряд элементарных контрольных участков длиной 25-30 м, свободность которых контролируется по наличию или отсутствию сигнального тока в рельсах. По числу свободных контрольных участков при известной их длине система КЗП вычисляет общую длину свободной части сортировочного пути, информация о которой передается в систему АРС.

Для фиксации нарушений программы роспуска современные системы автоматизации горочных процессов предусматривают функции контроля результатов роспуска на основе отслеживания передвижений отцепов и маневрового подвижного состава. По окончанию роспуска система выявляет наличие “чужаков” на сортировочных путях и формирует информацию о фактическом разложении расформированного состава по путям для передачи ее в АСУ СС.

При использовании на горках ГБМ и ГПМ вагоноосаживателей прицельное торможение используется только на II ТП, при этом отцепы из III ТП выпускаются с постоянной скоростью 1,4-1,5 м/с независимо от ходовых свойств отцепа и длины свободной части пути, после чего с помощью вагоноосаживателей с той же скоростью перемещаются до соединения со впереди стоящими на пути вагонами.

Вагоноосаживатели располагаются внутри рельсовой колеи и воздействуют на гребни колес или их круги катания. Они имеют исходное (нерабочее) положение, при котором все части конструкции не выходят за пределы габарита приближения строений, и рабочее, при котором происходит взаимодействие вагоноосаживателей с движущимися по сортировочным путям вагонами.

Устройства управления вагоноосаживателями обеспечивают перевод их в рабочее состояние из исходного и обратно, формируют команды движения вперед и назад, управляют режимами работы электропривода, а также выполняют ряд контрольных функций.

Для исключения самопроизвольного ухода вагонов в конце сортировочных путей на горках ГБМ и ГПМ рекомендуется устанавливать заграждающие устройства, представляющие собой путевой механизм, воздействующий на колеса вагонов. Заграждающее устройство в рабочем состоянии обеспечивает остановку и последующее удержание вагонов, а в исходном (нерабочем) состоянии – свободный пропуск через них подвижного состава. Управление ЗУ может производиться составителем вагонов с переносного или стационарного пультов управления.

§

Исходные данные для задания №1 выбираются по сумме двух последних цифр учебного шифра в соответствии с табл. 2.1. Схема станции представлена на рис. 2.15.

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 2.15. Схема станции

Согласно рис. 2.15 и рекомендациям, указанным в разделе 2.2 учебного пособия, строится однониточный план данной станции. Однониточные планы чётной и нечётной горловины станции представлены на рис. 2.16 и 2.17 соответственно. На однониточном плане также указывается количество стрелок включённых в ЭЦ, в том числе и с двойным управлением, количество светофоров включённых в ЭЦ по типам: поездных, поездных совмещённых с маневровыми, маневровых (рис. 2.16.), ведомость стрелочных переводов (рис. 2.17).

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 2.16. Однониточный план чётной горловины станции

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 2.17. Однониточный план нечётной горловины станции

Для заданных маршрутов (табл. 2.9) определено количество изолированных секций и положения стрелок, входящих в этот маршрут, результаты представлены в табл. 2.10.

Таблица 2.9

Заданный основной маршрут приема в горловине станции Состояние выходного светофора, установ­ленного попутно заданному маршруту приема
четной нечетной
на боковой обезличенный путь на боковой специализированный путь закрыт

Таблица 2.10

Взаимозависимость показаний входного светофора Н с выходными светофорами нечетной горловины представлена в табл. 2.11.

Таблица 2.11

§

§

§

§

Вариант исходных данных к каждому заданию студент выбирает по двум последним цифрам своего учебного шифра. Если шифр состоит из одной цифры (например, 82-Д-3), то комбинацию цифр шифра следует дополнить справа нулем (т.е. в качестве последних цифр шифра следует использовать комбинацию 30).

Двухпроводная цепь при междугороднем разговоре абонентов состоит из участков:

а) двух абонентских линий АЛ1-ЦТС1 и АЛ2-ЦТС2;

б) двух соединительных линий между центральными телефонными станциями и междугородними станциями ЦТС1-МТС1 и ЦТС2-МТС2;

в) междугородней линии МТС1-МТС2.

Необходимо:

1. Определить, исходя из допустимых норм затухания сигналов в линии каждого участка, максимально допустимую его длину при непосредственном телефонировании.

Данные для расчета приведены в табл. 3.1, 3.2 и 3.3.

Таблица 3.1

Последняя
цифра
шифра
Участки цепи
 
АЛ1-ЦТС1 ЦТС1-МТС1 МТС2-ЦТС2 ЦТС2-АЛ2
Материал провода – медь
Диаметр провода, мм
0,7 1,4 0,7 0,4
0,5 0,8 1,4 0,5
0,4 1,2 0,9 0,7
0,5 0,9 1,2 0,6
0,6 0,8 1,4 0,7
0,7 0,8 0,5 0,4
0,7 1,4 0,9 0,5
0,4 1,2 1,4 0,7
0,5 0,6 1,2 0,6
0,4 0,8 0,8 0,5

Таблица 3.2

 
Предпоследняя
цифра шифра
Участок цепи
 
МТС1-МТС2
Материал провода Диаметр провода, мм.
Сталь
Биметалл
Медь
Сталь
Сталь
Медь
Медь
Биметалл
Сталь
Медь

Таблица 3.3

Тип линии Материал
провода
Диаметр
провода, мм
Километрическое
затухание αл, дБ/км
 
Воздушная с расстоянием
между проводами 20 см
Медь
Медь
Биметалл
Сталь
Сталь
0,026
0,038
0,052
0,128
0,146
 
Кабельная
 
Медь
1,4
1,2
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,4
0,6
0,7
0,85
1,09
1,39
1,65

§

Основу железнодорожных сетей связи, обеспечивающих управление технологическими процессами на всех уровнях транспортной системы (железнодорожные станции и узлы, отделения и управления железных дорог, ОАО «РЖД») составляют средства проводной связи.

Железнодорожные сети связи делятся на первичные и вторичные сети связи. Первичная сеть состоит из совокупности линий передачи, сетевых узлов и сетевых станций. По каналам и трактам первичной сети организуется вторичная сеть связи. В зависимости от вида электросвязи вторичные сети носят названия: телефонная, телеграфная, сети передачи данныхи т.п.

Существующая первичная сеть связи железнодорожного транспорта является в основном аналоговой и организована на кабельных и воздушных линиях передачи. ОАО «РЖД» совместно с железными дорогами проводится большая работа по созданию сети на наиболее грузонапряженных направлениях с использованием волоконнооптических линий связи(ВОЛС), оборудованных цифровыми системами передачи информации.

Основой первичных сетей связи являются линии связи,которые разделяют на воздушные и кабельные (симметричные и коаксиальные) проводные линии.

Воздушные линии обладают большой механической прочностью, имеют длительные сроки службы и позволяют осуществлять связь на значительные расстояния. В низкочастотном диапазоне непосредственная дальность передачи по однородной линии с медными проводами достигает 250 км, в то время как по симметричному кабелю дальность передачи не превышает 30…40 км [ 7 ].

В то же время эти линии имеют ряд недостатков:

• невозможность передачи частот выше 350 кГц;

• зависимость электрических параметров цепей от метеорологических условий;

• громоздкость конструкций;

• подверженность электромагнитным воздействиям;

• значительная стоимость 1 канало-километра связи.

Основным элементом воздушных линий связи являются провода, в качестве которых используются стальная, меднаяили биметаллическаяпроволоки.

Кабель представляет собой несколько изолированных токопроводящих жил, заключённых, в металлическую или полимерную оболочку, которая дополнительно защищается от различного рода механических, электромагнитных и электрохимических воздействий соответствующим покровом.

В зависимости от условий прокладки и эксплуатации кабели связи подразделяют на подземные, прокладываемые в грунте, подводные и подвесные. По конструкциии взаимному расположению проводниковвыделяют симметричные кабели, которые содержат одинаковые в конструктивном и электрическом отношении проводники.

Токопроводящие жилы симметричных кабелей изготавливают в основном круглой формы из меди диаметром 0,8; 0,9; 1; 1,05; 1,2; 1,4 мм для кабелей многоканальной связи и 0,32; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7 мм для кабелей местной связи.

Телефонная связь после установления соединения между двумя территориально удаленными абонентами может осуществляться по следующей схеме. Речь вызывающего абонента станции А преобразуется с помощью микрофона в электрический сигнал низкой частоты в диапазоне 80 – 12 000 Гц, который передается по абонентской линии связи АЛ на АТС1 местной телефонной сети. По выделенной АТС1 свободной междугородней линии связи МСЛ сигнал поступает на междугороднюю телефонную станцию МТС1 станции А и далее на междугороднюю телефонную станцию МТС2 станции В. С телефонной станции МТС2 электрический сигнал передается по междугородней соединительной линии МСЛ на АТС2 местной телефонной сети станции В вызываемого абонента и далее по абонентской линии АЛ вызываемому абоненту. Электрический сигнал затем преобразуется с помощью телефона в звуковой сигнал, воспроизводящий речь вызывающего абонента.

При прохождении электрического сигнала по физической линии связи он ослабевает в силу потери энергии в проводах из-за наличия активного сопротивления проводов и утечки тока между проводами через изоляцию.

Для оценки качества телефонной передачи по разговорному тракту пользуются величиной рабочего затухания αр, которая нормируется и для тока частотой 800 Гц не должна быть более 30 дБ.

При расчете рабочего затухания используется формула:

αр = 10∙lg(p1/p2), дБ. (3.1)

Здесь: р1 – максимальная мощность, отдаваемая передатчиком вызывающего абонента в линию АЛ, Вт;

р2 – мощность сигнала, получаемая из линии АЛ приемником вызываемого абонента, Вт.

Следовательно, 30 дБ соответствует допустимому ослаблению мощности полезного сигнала в 1000 раз.

Действительно: αр = 10∙lg1000 = 10∙lg103= 10∙3 = 30 дБ.

Условия протекания электрического сигнала переменной частоты в основном определяются первичными параметрами линии, к которым относятся удельное полное сопротивление z и проводимость g линии.

Удельное полное сопротивление состоит из активной ra и реактивной x составляющих: z = ra jx. Удельное активное сопротивление ra есть активное сопротивление одного километра линии, и характеризует потери энергии (затухание сигнала) в ней из-за нагрева проводов, увеличивается с увеличением длины линии, частоты электрического сигнала и уменьшением диаметра провода.

Удельное реактивное сопротивление x содержит индуктивную и емкостную составляющие, которые вносят искажение формы сигнала из-за различия фазовых сдвигов отдельных гармонических составляющих сложного электрического сигнала, который используется для передачи речи.

Удельная проводимость g характеризует потери в линии из-за утечки электрического сигнала из одного провода линии в другой на длине 1 км и увеличивается при снижении сопротивления изоляции между проводами.

Для оценки затухания электрического сигнала (потерь) в линейных проводах, изготовленных из разного материала и отличающихся способом их прокладки, используется такой показатель, как километрическое затухание передаваемого по линии электрического сигнала частотой 800 Гц.

При передаче сигнала телефонного разговора от одного абонента к другому с использованием междугородней связи он проходит по нескольким участкам с различным типом линий, использующих различный материал проводов и, соответственно, имеющих различное километрическое (удельное) затухание электрического сигнала частотой 800 Гц.

Для того чтобы обеспечить требуемое суммарное затухание сигнала на всем тракте его передачи необходимо, чтобы в линии каждого участка общее затухание не превышало нормируемые максимально допустимые значения, представленные на рис. 3.1

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 3.1. Распределение рабочего затухания между различными

участками телефонных сетей

Как видно из приведенного рисунка на станционную местную телефонную сеть отводится в общем 9,3 дБ, из них на потери в абонентской линии АЛ – 4,3 дБ, в междугородней линии связи с МТС – 3,9 дБ и непосредственно в самой АТС лишь 1,3 дБ. На потери в линии междугородней сети отводится 9 дБ, а на потери в самой МТС – 1 дБ.

Нормативные значения рабочих затуханий в линиях отдельных участков сети обеспечиваются только при определенных их длинах, максимальные значения которых зависят от километрического затухания примененных типов линий и параметров проводов и определяются по следующей формуле:

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте . (3.2)

Здесь: αр.доп – допустимое рабочее затухание участка цепи максимальной длины Lmax, при котором обеспечивается удовлетворительное качество разговора, дБ;

αл – километрическое затухание линии участка цепи, дБ/км.

Результаты расчета представить в виде табл. 3.4.

Таблица 3.4

Участок
цепи
αл,
дБ/км
αр.доп,
дБ
Lmax,
км
АЛ1      
МСЛ1      
МТС1-МТС2      
МСЛ2      
АЛ2      
Суммарная длина цепи, км:
Σ Lmax =

§

Для одной из двух заданных в табл. 3.5 технологических сетей станционной радиосвязи (УКВ диапазон 150 мГц) необходимо:

1. Определить высоту установки станционной антенны радиостанции типа РС (радиостанция стационарная) для обеспечения заданной дальности связи с локомотивной радиостанцией типа РВ (радиостанция возимая). Обозначим данный вид связи как РС-РВ.

2. Рассчитать дальность связи РВ-РВ между локомотивами, оборудованными радиостанциями РВ.

3. Рассчитать дальность связи РС-РН между стационарной радиостанцией РС и носимой радиостанцией РН.

4. Рассчитать дальность связи РВ-РН между локомотивной и носимой радиостанциями.

5. Рассчитать дальность связи РН-РН между носимыми радиостанциями.

Таблица 3.5

Последняя цифра шифра Технологическая сеть Дальность связи РС-РВ,
четная (или 0)
нечетная
Горочная радиосвязь
Маневровая радиосвязь
2,8 км
5,0 км

Исходные данные:

В соответствии с [3, табл. 3.1] сети технологической радиосвязи на станциях и узлах характеризуются составом абонентов, количеством и типом радиостанций и дальностью радиосвязи.

1. Горочная радиосвязь.

Состав абонентов: дежурный по горке, машинисты горочных локомотивов, горочные составители, регулировщики скорости отцепов.

Число и тип радиостанций: РС – от 1 до 2, РВ – от 2 до 4, РН – от 2 до 7.

2. Маневровая радиосвязь.

Состав абонентов: маневровый диспетчер, дежурные по паркам, составители поездов, машинисты маневровых локомотивов.

Число и тип радиостанций: РС – от 1 до 3, РВ – от 2 до 5, РН – от 2 до 5;

Характеристики участка железной дороги на станции и показатели надежности канала радиосвязи заданы в табл.3.6. При этом тип тяги на участке представлен в цифровом эквиваленте:

1 – участок электрифицирован по системе переменного тока;

2 – участок электрифицирован по системе постоянного тока;

3 – неэлектрифицированный участок с автономной тягой

Таблица 3.6

 
Номер задания
 
Участок дороги
(номер задания выбирается по
последней цифре шифра)
Надежность радиосвязи р, %
(номер задания выбирается по
предпоследней цифре шифра)

В качестве коаксиального кабеля передающего и приемного фидеров принять кабель типа РК – 75-4-11 (коэффициент затухания α = 0,15 дБ/м), если предпоследняя цифра шифра четная, или кабель типа РК – 50-7-11 (коэффициент затухания α = 0,1 дБ/м), если предпоследняя цифра шифра нечетная.

Тип и коэффициент усиления антенны Gрс стационарной радиостанции РС выбираются студентами из табл. 3.7:

Таблица 3.7

Модуль
разности двух последних
цифр шифра
Тип антенны
стационарной
радиостанции РС
Коэффициент усиления антенны
Gрс, дБ
АС-2/2
АС-3/2
АС-4/2
АС-5/2
АС-6/2
АС-1/2
АС-2/2
АС-3/2
АС-4/2
АС-1/2

Тип и коэффициент усиления Gрв (указан в круглых скобках) антенны локомотивной радиостанции РВ выбираются по последней цифре шифра:

АЛ/2 (Gрв = 0,5 дБ) – в случае четной цифры;

АЛП/2,3 (Gрв = 0 дБ) – в случае нечетной цифры.

Характер трассы передвижения работников станции с носимой радиостанцией выбирается по предпоследней цифре:

трасса открытая – в случае четной цифры;

трасса закрытая – в случае нечетной цифры.

Значение входного сопротивления приемника R2 для графика рис. 3.2 выбирается по предпоследней цифре шифра студента:

R2 = 75 Ом – в случае четной цифры;

R2 = 50 Ом – в случае нечетной цифры.

Значения поправочных коэффициентов Bрн в дБ, учитывающих ухудшение условий передачи информации в каналах с носимыми радиостанциями, выбираются из табл. 3.8 в зависимости от заданных типа участка, вида связи и характера трассы носимых радиостанций. Мощность стационарной РС и возимой РВ радиостанций выбирается из табл. 3.9 по последней цифре шифра студента.

Таблица 3.8

 
Канал связи
Тип участка
неэлектрифицирован-
ный (3)
электрифицированный
на постоянном токе (2)
электрифицированный
на переменном токе (1)
РС-РН
открытая
трасса
канала РН-РН
 

 

 

закрытая
трасса
канала РН-РН
 

 

 

Таблица 3.9

последняя
цифра шифра
мощность
P, Вт

При выполнении расчетов использовать следующие конструктивные параметры антенн радиостанций:

– длина фидера антенны стационарной радиостанции РС – 20 м,

– высота установки антенны локомотивной радиостанции РВ – 5 м,

– высота установки антенны носимой радиостанции РН – 1,5м,

– длина фидера антенны локомотивной радиостанции РВ – 4 м,

– длина фидера антенны носимой радиостанции РН – 0 м.

Мощность носимой радиостанции РН для всех вариантов принять равной 1 Вт.

§

Радиосвязь в метровом (УКВ) диапазоне электромагнитных волн на железнодорожном транспорте имеет ряд особенностей, которые определяются спецификой их распространения в условиях электрифицированных дорог и высоким уровнем импульсных радиопомех. Последнее особенно касается локомотивных радиостанций, чьи антенны находятся обычно рядом с токосъемником – главным источником радиопомех, а металлический кузов локомотива еще и экранирует антенны, ухудшая условия радиосвязи.

С учетом этих особенностей и разработаны Методические указания по расчету системы станционной радиосвязи на УКВ диапазоне, которыми следует руководствоваться при расчете дальности станционной радиосвязи.

На практике обычно сначала определяют необходимую высоту установки антенны стационарной радиостанции, исходя из заданной дальности (максимального удаления подвижного абонента), качества и надежности радиосвязи. Канал радиосвязи рассчитывают по направлению от стационарной радиостанции РС к локомотивной – РВ. Поскольку уровни помех в антенне радиостанции РВ выше, чем в РС, то, следовательно, в обратном направлении радиосвязь будет обеспечена с большей надежностью.

В основу расчета канала станционной радиосвязи положены графические зависимости, представленные на рис. 3.2. Данные графики построены на основе статистической обработки данных, полученных в результате многочисленных измерений на различных участках неэлектрифицированных дорог, и отражают реальные условия распространения радиоволн метрового диапазона на станциях и в узлах. Семейство кривых показывает зависимость средних значений напряженности поля E2от расстояния r при различных значениях произведения высот передающей h1 и приемной h2 антенн.

Для построения кривых были использованы следующие исходные данные:

– излучаемая мощность передатчика УКВ радиостанции P = 8 Вт;

– коэффициенты усиления передающей G1 и приемной антенн G2 равны: G1 = G2 = 0 дБ;

– в антеннах применены идеальные передающий и приемный фидеры, коэффициенты затухания коаксиальных кабелей которых, соответственно, α1 и α2 при согласовании антенно-фидерного тракта с входным сопротивлением приемника 75 Ом равны 0 дБ/м.

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 3.2. Графические зависимости.

Наряду с напряженностью поля Е2 (на рис.3.2 ордината слева) для удобства инженерного расчета на приведенном рисунке указаны также значения напряжения на входе приемника радиостанции U2 (на рис. 3.2 ордината справа), соответствующие напряженности поля в точке приема. Эти параметры приведены в децибелах по отношению соответственно к 1 мкВ/м (20lgЕ2) и 1 мкВ (20lgU2) и являются медианными значениями с вероятностью p = 50% по месту и времени.

При реальных расчетах дальности радиосвязи необходимо задаваться надежностью канала радиосвязи с вероятностью не менее 95%. Это означает, что, по крайней мере, в 95% случаев из общего числа измерений, напряженность поля (напряжение на входе приемника) в точке приема будет не меньше требуемого значения даже при самых неблагоприятных условиях. Изменение сигнала относительно некоторого его среднего значения обусловлено попаданием приемной антенны в точки интерференционного минимума с уменьшением значения сигнала вплоть до потери связи.

Это явление учитывается с помощью функции распределения уровней, устанавливающей зависимость коэффициента Ви, учитывающего интерференцию сигнала, от вероятности p превышения некоторого заданного уровня сигнала Е и показанную на рис. 3.3. По оси ординат отложен уровень сигнала Ки = Е/Еср(в безразмерных единицах) и Ви = 20lg(E/Eср) (в децибелах) относительно среднего значения Еср.Коэффициент Ви при p < 50% имеет положительные значения, а при p > 50% – отрицательные, что соответствует увеличению или уменьшению напряженности поля, определенному по графику на рис. 3.2. Линия 1 соответствует неэлектрифицированным железнодорожным станциям и узлам. Линия 2 характеризует распределение уровней сигнала на электрифицированных станциях.

Таким образом, по графикам (см. рис. 3.2 и рис. 3.3) можно определить, с какой вероятностью будет обеспечено то или иное значение напряжения U2 или дальность радиосвязи, задавшись высотой установки антенн, надежностью канала радиосвязи и реализуемой чувствительностью приемника.

Реализуемая чувствительность приемника – это наименьшее значение полезного сигнала на его входе U2min , при котором обеспечивается заданная разборчивость речи при соотношении сигнал/помеха на выходе приемника, равном 12 дБ. При этом на участках, электрифицированных на переменном токе, напряжение U2min на входе приемника должно быть не менее 14 дБ (5 мкВ), электрифицированных на постоянном токе – не менее 6 дБ (2 мкВ) и на неэлектрифицированных участках – не менее 4 дБ (1,5 мкВ).

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Рис. 3.3- Графические зависимости.

В реальных условиях необходимо учитывать фактические параметры рассчитываемой системы: мощность передатчика, электрические характеристики используемых антенн, затухание приемного и передающего фидеров, ослабление электромагнитного поля вследствие влияния устройств контактной сети, корпуса и оборудования, расположенного на крыше локомотива. Перечисленные факторы учитываются соответствующими коэффициентами. В общем случае напряжение полезного сигнала на входе приемника

Uвх = U2 – α1 l1 G1 – α2 l2 G2 – Bк – Bл Bи Bм Br,

где U2 – напряжение на входе приемника, определенное по графику (рис. 3.2) для заданных значений h1, h2 и дальности связи, дБ;

α1, α2 – коэффициенты затухания коаксиальных кабелей, дБ/м;

α1 l1 , α2 l2 – затухание соответственно передающего и приемного фидеров, дБ;

G1, G2 – коэффициенты усиления соответственно передающей и приемной антенн по отношению к изотропному излучателю, дБ;

Bк = 8 дБ – коэффициент, учитывающий дополнительное ослабление напряженности поля контактной сетью на электрифицированных участках при условии, что приемная или передающая антенны находятся под контактной сетью;

Bл = 9 дБ – коэффициент ослабления поля из-за влияния кузова локомотива и его оборудования на крыше, учитывается при расчете дальности радиосвязи с локомотивной радиостанцией;

Bи – поправочный коэффициент, учитывающий интерференционные замирания (флюктуации) сигналов в каналах станционной радиосвязи и зависящий от принятой надежности канала по полю, дБ;

Bм = 10∙lg(P1/ 8) – коэффициент, учитывающий отличие мощности передатчика Р1 от 8 Вт, принятых при построении зависимостей на рис. 2.12, дБ;

Br = 10∙lg(R2 / 75) – коэффициент, учитывающий отличие входного сопротивления приемника R2 от 75 Ом, принятых на графиках при определении соотношения между E2и U2на рис. 3.2, дБ.

Если на границе зоны обслуживания (при максимальной дальности связи) напряжение полезного сигнала на входе приемника превысит или будет равно реализуемой чувствительности UвхU2min , то заданное качество разборчивости речи обеспечивается.

Следовательно, при заданных высотах антенн, надежности канала радиосвязи и применительно к конкретным условиям, расчетное напряжение полезного сигнала на входе приемника U на границе зоны обслуживания, приведенное к зависимостям на рис. 3.2 определяется формулой:

U = U2min α1 l1 – G1 α2 l2 – G2 Bк Bл – Bи – Bм – Br .

Вычислив значение U для конкретных условий организации радиосвязи, по кривым на рис. 3.2 определяется высота установки антенн исходя из заданной дальности радиосвязи. Для этого на оси ординат откладывается расчетный уровень напряжения полезного сигнала U и проводится горизонтальная линия, а по оси абсцисс – требуемая дальность связи r , км, и проводится вертикальная линия. Точка пересечения их определяет необходимое произведение высот установки антенн h1h2 для обеспечения требуемой дальности связи. Аналогично решается обратная задача – определение дальности связи при заданных произведениях высот h1h2 .

При расчете дальности связи в канале с носимыми радиостанциями и приемниками следует учитывать низкое расположение их антенн (1-1,5м) и, как следствие, значительное экранирующее влияние близкорасположенного подвижного состава (высотой около 5 м), а также влияние тела оператора на параметры излучения антенны носимой радиостанции. Эти и ряд других факторов учитываются путем введения в формулу для U значения коэффициента усиления для антенны носимой радиостанции Gрн = 0 дБ и поправочных коэффициентов Bрн, учитывающего ухудшение условий передачи информации в каналах с носимыми радиостанциями, и Bh, повышающего точность расчета вместо интерполяции положения семейства кривых на рис. 2.12 в случае малых высот установки антенн, когда их реальное произведение h1h2оказывается меньше наименьшего значения 25 м2.

Bh = 20 lg(25/ h1h2), дБ.

Расчет дальности в этом случае производится по кривой h1h2 = 25 м2.

§

По цифровому каналу связи, подверженному воздействию помех, передается одна из двух команд управления в виде восьмиразрядной кодовой комбинации двоичного кода х8х7х6х5х4х3х2х1, причем вероятности передачи этих команд по результатам длительных наблюдений соответственно равны рп1 = 0,8 и рп2 = 0.2. Из-за наличия помех в канале вероятность правильного приема каждого из символов (1 или 0) уменьшается и составляет рс = 0,6 (техническая характеристика канала). Предполагается, что символы кодовых комбинаций искажаются независимо друг от друга. На выходе приемного устройства зарегистрирована комбинация у8у7у6у5у4у3у2у1. При приеме без ошибок значения соответствующих символов принятой yi кодовой комбинации должны быть равны значениям соответствующих символов переданной xi кодовой комбинации, т.е. yi = хi для всех 8 разрядов i = 7, 6, … 1, 0.

Требуется определить, какая команда и с какой вероятностью была передана, если известна принятая кодовая комбинация у8у7у6у5у4у3у2у1?

Конкретный вид принятой комбинации определяется путем представления последних трех цифр шифра студента в двоичной системе счисления с последующим оставлением в этой записи восьми младших разрядов или, наоборот, добавлением произвольных символов (0 или 1) в недостающие до восьми старшие разряды.

Кодовые комбинации, соответствующие передаваемым командам управления выбираются из таблицы 3.10 по последней цифре шифра.

Таблица 3.10

Последняя
цифра шифра
Команда 2 Команда 1
х7х6х5х4х3х2х1х0х7х6х5х4х3х2х1х0

§

Пусть Y – событие, состоящее в приеме кодовой комбинации 10110101, которая выбрана нами в качестве примера. Так как, какая из двух команд передана, нам неизвестна, поэтому будем рассматривать две гипотезы (предположения): Н1 – была передана команда 1 управления и Н2 – была передана команда 2 управления, кодовые комбинации х8х7х6х5х4х3х2х1 которых, например, равны соответственно: 11111111 и 00000000.

Допустим, что согласно условию нашей задачи, априори (т.е. до получения конкретной комбинации Y) значения вероятностей этих гипотез нам известны и равны, например: Р(Н1) = рп1 = 0,7; Р(Н2) = рп2 = 0,3. Сравнивая поразрядно значения символов yi принятой комбинации со значениями соответствующих символов хi гипотетически переданной комбинации, можно найти условную вероятность того, что принятая кодовая комбинация есть искаженная гипотетически переданная кодовая комбинация. Если при сравнении значений двух одноименных разрядов с индексом i имеет место равенство yi = хi, то, следовательно, искажение значения символа данного разряда отсутствует, а вероятность этого события согласно заданному условию равна рс. Если же при сравнении имеет место неравенство значений yiхi, то это говорит об искажении значения данного символа в процессе его передачи по каналу связи под воздействием помех, а вероятность данного события равна qс = (1 – рс). Последовательно перемножая вероятности этих событий по результатам сравнения, получим искомое значение условной вероятности той или иной гипотезы.

Так, например, в нашем случае условная вероятность приема искаженной кодовой комбинации 10110101 вместо 11111111 равна:

Р(Y /Н1) = рсqсрсрсqсрсqсрс = 0,6∙0,4∙0,6∙0,6∙0,4∙0,6∙0,4∙0,6 = 0,004977.

Аналогично условная вероятность приема искаженной кодовой комбинации 10110101 вместо 00000000 равна

Р(Y /Н2) = qсрсqсqсрсqсрсqс = 0,4∙0,6∙0,4∙0,4∙0,6∙0,4∙0,6∙0,4 = 0,002212.

Решение о том, какая команда была передана, принимается на основе анализа результатов расчета условных вероятностей случайных событий по формулам Байеса с использованием значений полученных нами ранее апостериорных (т.е. после получения кодовой комбинации Y) вероятностей Р(Y /Н1) и Р(Y /Н2) гипотез (Н1 и Н2):

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте .

Сравнивая найденные условные вероятности, приходим к заключению, что при появлении на выходе комбинации 10110101 с вероятностью 0,84 была передана команда 1, которой по условию соответствует кодовая комбинация 11111111.

Чтобы составить требуемую принятую кодовую комбинацию Y двоичного кода необходимо проставить веса всех восьми его единичных разрядов, которые представляют собой десятеричные эквиваленты единичных разрядов. Для этого необходимо взять 8-разрядную кодовую комбинацию двоичного кода, состоящую из одних единиц: 1 1 1 1 1 1 1 1 и проставлять веса единичных разрядов, которые равны 2n-1, начиная с первого левого (младшего) разряда и кончая восьмым правым (старшим) разрядом, где – n – есть текущий номер разряда:

27 26 25 24 23 22 21 20 = 128 64 32 16 8 4 2 1.

Десятеричный эквивалент двоичного числа равен сумме весов всех его единичных разрядов, т.е. 111111112 = 128 64 32 16 8 4 2 1 = 25510.

По условию задачи ваши три последние цифры шифра представляют собой десятеричный эквивалент вашей кодовой комбинации. Вам остается только набрать в сумме из весов единичных разрядов (веса не должны повторяться) ваше трехразрядное число. Те номера разрядов, веса которых вы использовали, должны иметь в вашей кодовой комбинации единичные значения, а остальные разряды иметь нулевые значения.

Примеры. 1. Допустим, три последних цифры вашего шифра имеют нулевые значения, 00010. При отсутствии значащих цифр все разряды имеют нулевые значения: 00010 = 000000002.

2. 00110 = 1 (вес у1) = 000000012

3. 01110 = 8 (вес у4) 2 (вес у2) 1 (вес у1) = 000010112.

4. 11110 = 64 (вес у7) 32 (вес у6) 8 (вес у4) 4 (вес у3) 2 (вес у2) 1 (вес у1) = 011011112.

Примечание. Индексы 10 и 2 указывают на основание системы счисления, в которой представлено число, соответственно, в десятичной или двоичной системах счисления.

§

Исходные данные:

Согласно последним цифрам шифра – «30», выбираем данные из таблиц 3.1 и 3.2:

Характеристики провода Участки цепи
АЛ1 МСЛ1 МСЛ2 АЛ2 МТС1-МТС2
Материал провода медь медь медь медь медь
Диаметр провода, мм 0,4 0,8 0,8 0,5

Решение:

Для каждого участка цепи на основе исходных данных, используя таблицу 3.3, определим километрическое затухание. По рисунку 3.1 определим нормируемые максимально допустимые значения затуханий линий каждого из участков цепи. Полученные данные сведём в таблицу:

Участок
цепи
αл,
дБ/км
αр.доп,
дБ
АЛ1 1,65 4,3
МСЛ1 0,7 3,9
МТС1-МТС2 0,026
МСЛ2 0,7 3,9
АЛ2 1,39 4,3

Далее определяем максимальные значения длин участков цепи по формуле:

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте .

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Результаты расчёта представляем в виде следующей таблицы и определяем суммарную длину цепи:

Участок
цепи
αл,
дБ/км
αр.доп,
дБ
Lmax,
км
АЛ1 1,65 4,3 2,61
МСЛ1 0,7 3,9 5,57
МТС1-МТС2 0,026 346,15
МСЛ2 0,7 3,9 5,57
АЛ2 1,39 4,3 3,09
Суммарная длина цепи, км:
Σ Lmax = 362,99

§

Исходные данные:

Технологическая сеть – горочная радиосвязь. Дальность связи РС-РВ: r = 2,8 км. (Табл. 3.5).

Состав абонентов: ДСПГ, машинисты горочных локомотивов, горочные составители, регулировщики скорости (башмачники).

Число стационарных радиостанций (РС) – от 1 до 2.

Число возимых (локомотивных) радиостанций (РВ) – от 2 до 4.

Число носимых радиостанций (РН) – от 2 до 7.

Тип тяги на участке – электротяга переменного тока (табл. 6).

Надежность радиосвязи – 50% (табл. 3.6).

Тип коаксиального кабеля передающего и приемного фидеров – РК-50-7-11 выбран по нечетной предпоследней цифре 3.

Коэффициент затухания коаксиального кабеля: α = 0,1 дБ/м выбран по нечетной предпоследней цифре 3.

Тип антенны стационарной радиостанции РС: АС – 4/2 (табл. 3.7, модуль разности равен 3).

Коэффициент усиления антенны РС: Gpc = 6 дБ (табл. 3.7, модуль разности равен 3).

Тип антенны локомотивной радиостанции РВ: АЛ/2 (четная последняя цифра 0).

Коэффициент усиления антенны РВ: Gpв = 0,5 дБ (четная последняя цифра 0).

Характер трассы передвижения работников с носимыми радиостанциями РН – закрытая трасса (нечетная предпоследняя цифра 3).

Входное сопротивление приемника: R2 = 50 Ом (нечетная предпоследняя цифра 3).

Значения поправочного коэффициента, учитывающего ухудшение условий передачи информации в канале РС-РН: Врс-н = 2 (табл. 3.8, для электротяги переменного тока).

Значения поправочного коэффициента, учитывающего ухудшение условий передачи информации в канале РН-РН: Врн-н = 2 (табл. 3.8, для закрытой трассы при электротяге переменного тока).

Мощность радиостанций РС и РВ: Ррс = Ррв = 8 Вт (табл. 3.9).

Длина фидера антенны РС: lфс = 20 м.

Высота установки антенны РВ: hл = 5 м.

Длина фидера антенны РВ: lфв = 4 м.

Высота установки антенны РН: hн = 1,5 м.

Длина фидера антенны РН: lфн = 0 м.

Мощность радиостанций РН: Ррн = 1 Вт.

Решение:

1. Расчет высоты антенны стационарной радиостанции РС.

1.1. Определяем расчетное напряжение полезного сигнала на входе приемника (локомотивного) U2p по формуле:

U2p = U2min α1l1G1 α2l2G2 Bк BлBиBмBr. (3.2)

Наименьшее напряжение полезного сигнала на входе приемника U2min, при котором обеспечивается заданная разборчивость речи, на участках с электротягой переменного тока должно быть не менее 14 дБ: U2min = 14 дБ.

Затухание передающего фидера (стационарной радиостанции) α1l1 = αlфс = 0,1∙20 = 2 дБ.

Затухание приемного фидера (локомотивной радиостанции) α2l2 = αlфв = 0,1∙4 = 0,4 дБ.

Коэффициент усиления передающей антенны РС: G1 = Gpc = 6 дБ.

Коэффициент усиления приемной антенны РВ: G2 = Gpв = 0,5 дБ.

Коэффициент ослабления поля на электрифицированных участках: Bк = 18 дБ.

Коэффициент ослабления поля из-за влияния кузова локомотива: Bл = 9 дБ.

Поправочный коэффициент Bи, учитывающий интерференционные замирания (флюктуации) сигналов, определяем из графика (рис. 3.3) с учетом надежности радиосвязи р = 50% по условиям задачи на электрифицированных участках (линия 2 графика): Bи = 0.

Коэффициент Bм, учитывающий отличие мощности передатчика стационарной радиостанции Р1 от 8 Вт, принятых при построении зависимостей на рис. 3.2: Bм = 10∙lg(P1/8) = 10∙lg(Ppc/8) = 10∙lg(8/8) = 0 дБ.

Коэффициент Br, учитывающий отличие входного сопротивления локомотивного приемника R2 от 75 Ом, принятых на графиках (рис. 3.2) при определении соотношения между средним значением напряженности поля Е2 в зоне локомотивной (приемной) антенны и значением напряжения U2 на входе локомотивного приемника: Br = 10∙lg(R2/75) = 10∙lg(50/75) = 10∙lg(2/3) = 10∙( lg2 – lg3) = 10∙(- 0,176) = – 1,76 дБ.

Подставим полученные цифры в выражение (3.2):

U2p = 14 2 – 6 0,4 – 0,5 18 9 – 0 – 0 1,76 = 38,66 дБ (85,70 мкВ).

1.2. Определяем высоту антенны стационарной радиостанции РС из графиков на рис. 3.2. Для этого на оси ординат откладываем расчетный уровень напряжения полезного сигнала U2p = 38,66 дБ и проводим горизонтальную линию, а на оси абсцисс откладываем требуемую по условиям задачи дальность связи r = 2,8 км и проводим вертикальную линию. Точка пересечения определяет необходимое произведение высот установки антенн (h1h2) для обеспечения требуемой дальности связи. В нашем случае точка пересечения находится на кривой, соответствующей произведению h1h2 = 25 м2, откуда следует, что высота передающей антенны РС должна быть равна: h1 = 25/h2 = 25/hл = 25/5 = 5 м.

2. Расчет дальности связи между локомотивами, оборудованными радиостанциями РВ, т.е. дальность связи канала РВ-РВ.

Эта задача противоположна по своему смыслу предыдущей задаче. Нам известно произведение высот установки локомотивных антенн (приемной h2 и передающей h1): h1h2 = hлhл = 5∙5 = 25 м2, а, следовательно, нам известна кривая на графике рис. 2, которую мы будем использовать для определения требуемой дальности связи r между локомотивами, для чего нам требуется определить расчетное напряжение полезного сигнала U2p с использованием выражения 1, из которого исключаем составляющую Bи.

U2p = U2min α1l1G1 α2l2G2 Bк BлBмBr.

Наименьшее напряжение полезного сигнала на входе приемника U2min, при котором обеспечивается заданная разборчивость речи, на участках с электротягой переменного тока должно быть не менее 14 дБ: U2min = 14 дБ.

Затухание передающего фидера (локомотивной радиостанции) α1l1 = αlфв = 0,1∙4 = 0,4 дБ.

Затухание приемного фидера (локомотивной радиостанции) α2l2 = αlфв = 0,1∙4 = 0,4 дБ.

Коэффициент усиления передающей антенны РС: G1 = Gpв = 0,5 дБ.

Коэффициент усиления приемной антенны РВ: G2 = Gpв = 0,5 дБ.

Коэффициент ослабления поля на электрифицированных участках: Bк = 18 дБ.

Коэффициент Bм, учитывающий отличие мощности передатчика локомотивной радиостанции Р1 от 8 Вт, принятых при построении зависимостей на рис. 3.2: Bм = 10∙lg(P1/8) = 10∙lg(Ppв/8) = 10∙lg(8/8) = 0 дБ.

Коэффициент Br, учитывающий отличие входного сопротивления локомотивного приемника R2 от 75 Ом, принятых на графиках (рис. 3.2) при определении соотношения между средним значением напряженности поля Е2 в зоне локомотивной (приемной) антенны и значением напряжения U2 на входе локомотивного приемника: Br = 10∙lg(R2/75) = 10∙lg(50/75) = 10∙lg(2/3) = 10∙( lg2 – lg3) = 10∙(- 0,176) = – 1,76 дБ.

Подставим полученные цифры в выражение (3.2):

U2p = 14 0,4 – 0,5 0,4 – 0,5 18 9 – 0 1,76 = 42,56 дБ (134,28 мкВ).

Определяем требуемую дальность связи r между локомотивами, для чего на оси ординат откладываем расчетный уровень напряжения полезного сигнала U2p = 42,56 дБ и проводим горизонтальную линию до пересечения с кривой, соответствующей произведению h1h2 = 25 м2. Точка пересечения определяет искомую дальность связи между локомотивами. В нашем случае, опустив из точки пересечения на ось абсцисс перпендикуляр, получим, что дальность связи составит: r = 2.3 км.

3. Расчет дальности связи между стационарной радиостанцией РС и носимой радиостанцией РН, т.е. дальность связи канала РС-РН.

Эта задача аналогична по своему смыслу предыдущей задаче. Нам известно произведение высот установки стационарной антенны (передающей) h1 и носимой (приемной) антенны h2: h1h2 = hсhн = 5∙1,5 = 7,5 м2. Так как реальное произведение (h1h2) получилось меньше наименьшего значения 25 м2, то последующий расчет дальности производим по кривой, соответствующей произведению h1h2 = 25 м2, которую мы будем использовать для определения требуемой дальности связи r канала РС-РН.

Определим расчетное напряжение полезного сигнала U2p на входе носимого приемника с использованием выражения (3.2). Однако при этом следует учитывать низкое расположение антенны РН и, как следствие, значительное экранирующее влияние близкорасположенного подвижного состава, а также влияние тела оператора на параметры излучения антенны носимой радиостанции. Указанный учет произведем путем введения в выражение (3.2) для расчетного напряжения U2p значения коэффициента усиления для антенны носимой радиостанции G2 = Gрн = 0 дБ и поправочного коэффициента Врс-н = 2, учитывающего ухудшение условий передачи информации в каналах с носимыми радиостанциями, и Вh, повышающего точность расчета вместо интерполяции положения семейства кривых на рис. 3.2 для малых значений произведения (h1h2).

U2p = U2min α1l1G1 α2l2G2 Bк Bрс-нBиBмBr Bh, (3.3)

где Bh = СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте = СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте = 20∙0,5228 = 10,456 дБ.

Наименьшее напряжение полезного сигнала на входе приемника U2min, при котором обеспечивается заданная разборчивость речи, на участках с электротягой переменного тока должно быть не менее 14 дБ: U2min = 14 дБ.

Затухание передающего фидера (стационарной радиостанции) α1l1 = αlфс = 0,1∙20 = 2 дБ.

Затухание приемного фидера (носимой радиостанции) α2l2 = α2lфн = α2∙0 = 0 дБ.

Коэффициент усиления передающей антенны РС: G1 = Gpс = 6 дБ.

Коэффициент усиления приемной антенны РН: G2 = Gpн = 0 дБ.

Коэффициент ослабления поля на электрифицированных участках: Bк = 18 дБ.

Поправочный коэффициент Bи, учитывающий интерференционные замирания (флюктуации) сигналов, определяем из графика (рис. 3.3) с учетом надежности радиосвязи р = 50% по условиям задачи на электрифицированных участках (линия 2 графика): Bи = 0.

Коэффициент Bм, учитывающий отличие мощности передатчика стационарной радиостанции Р1 от 8 Вт, принятых при построении зависимостей на рис. 3.2: Bм = 10∙lg(P1/8) = 10∙lg(Ppс/8) = 10∙lg(8/8) = 0 дБ.

Коэффициент Br, учитывающий отличие входного сопротивления носимого приемника R2 от 75 Ом, принятых на графиках (рис. 3.2) при определении соотношения между средним значением напряженности поля Е2 в зоне локомотивной (приемной) антенны и значением напряжения U2 на входе локомотивного приемника: Br = 10∙lg(R2/75) = 10∙lg(50/75) = 10∙lg(2/3) = 10∙( lg2 – lg3) = 10∙(- 0,176) = – 1,76 дБ.

Подставим полученные цифры в выражение 3.3:

U2p = 14 2 – 6 0 – 0 18 2 – 0 – 0 1,76 10,456 = 42,2 дБ (128,8 мкВ).

Определяем требуемую дальность связи r канала РС-РН, для чего на оси ординат откладываем расчетный уровень напряжения полезного сигнала U2p = 42,2 дБ и проводим горизонтальную линию до пересечения с кривой, соответствующей произведению h1h2 = 25 м2. Точка пересечения определяет искомую дальность связи. В нашем случае, опустив из точки пересечения на ось абсцисс перпендикуляр, получим, что дальность связи канала РС-РН составит: r = 2 км.

4. Расчет дальности связи между локомотивной радиостанцией РВ и носимой радиостанцией РН, т.е. дальность связи канала РВ-РН.

По аналогии с предыдущей задачей находим значение произведения высот установки локомотивной антенны (передающей) h1 и носимой (приемной) антенны h2: h1h2 = hлhн = 5∙1,5 = 7,5 м2. Так как реальное произведение (h1h2) получилось меньше наименьшего значения 25 м2, то последующий расчет дальности производим по кривой, соответствующей произведению h1h2 = 25 м2, которую мы будем использовать для определения требуемой дальности связи r канала РС-РН.

Определим расчетное напряжение полезного сигнала U2p на входе носимого приемника с использованием выражения (3.3), вычислив предварительно значение коэффициента Bh и исключив составляющую Bи и Bл:

U2p = U2min α1l1G1 α2l2G2 Bк Bрс-н BмBr Bh, (3.4)

Bh = СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте = СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте = 20∙0,5228 = 10,456 дБ.

Наименьшее напряжение полезного сигнала на входе приемника U2min, при котором обеспечивается заданная разборчивость речи, на участках с электротягой переменного тока должно быть не менее 14 дБ: U2min = 14 дБ.

Затухание передающего фидера (локомотивной радиостанции) α1l1 = αlфв = 0,1∙4 = 0,4 дБ.

Затухание приемного фидера (носимой радиостанции) α2l2 = α2lфн = α2∙0 = 0 дБ.

Коэффициент усиления передающей антенны РВ: G1 = Gpв = 0,5 дБ.

Коэффициент усиления приемной антенны РН: G2 = Gpн = 0 дБ.

Коэффициент ослабления поля на электрифицированных участках: Bк = 18 дБ.

Коэффициент Bм, учитывающий отличие мощности передатчика локомотивной радиостанции Р1 от 8 Вт, принятых при построении зависимостей на рис. 3.2: Bм = 10∙lg(P1/8) = 10∙lg(Ppв/8) = 10∙lg(8/8) = 0 дБ.

Коэффициент Br, учитывающий отличие входного сопротивления носимого приемника R2 от 75 Ом, принятых на графиках (рис. 3.2) при определении соотношения между средним значением напряженности поля Е2 в зоне локомотивной (приемной) антенны и значением напряжения U2 на входе локомотивного приемника: Br = 10∙lg(R2/75) = 10∙lg(50/75) = 10∙lg(2/3) = 10∙( lg2 – lg3) = 10∙(- 0,176) = – 1,76 дБ.

Подставим полученные цифры в выражение (3.3):

U2p = 14 0,4 – 0,5 0 – 0 18 – 0 1,76 10,456 = 44,1 дБ (160,3 мкВ).

Определяем требуемую дальность связи r канала РВ-РН, для чего на оси ординат откладываем расчетный уровень напряжения полезного сигнала U2p = 44,1 дБ и проводим горизонтальную линию до пересечения с кривой, соответствующей произведению h1h2 = 25 м2. Точка пересечения определяет искомую дальность связи. В нашем случае, опустив из точки пересечения на ось абсцисс перпендикуляр, получим, что дальность связи канала РВ-РН составит: r = 1,7 км.

5. Расчет дальности связи между носимыми радиостанциями РН, т.е. дальности связи канала РН-РН.

По аналогии с предыдущей задачей находим значение произведения высот установки антенны носимой РН (передающей) h1 и носимой (приемной) антенны h2: h1h2 = hнhн = 1,5∙1,5 = 2,25 м2. Так как реальное произведение (h1h2) получилось меньше наименьшего значения 25 м2, то последующий расчет дальности производим по кривой, соответствующей произведению h1h2 = 25 м2, которую мы будем использовать для определения требуемой дальности связи r канала РН-РН.

Определим расчетное напряжение полезного сигнала U2p на входе носимого приемника с использованием выражения 3.4, вычислив предварительно значение коэффициента Bh и исключив составляющую Bл:

Bh = СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте = СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте = 20∙1,046 = 20,92 дБ.

Наименьшее напряжение полезного сигнала на входе приемника U2min, при котором обеспечивается заданная разборчивость речи, на участках с электротягой переменного тока должно быть не менее 14 дБ: U2min = 14 дБ.

Затухание передающего фидера (носимой радиостанции) α1l1 = αlфн = 0,1∙0 = 0 дБ.

Затухание приемного фидера (носимой радиостанции) α2l2 = α2lфн = α2∙0 = 0 дБ.

Коэффициент усиления передающей антенны РН: G1 = Gpн = 0 дБ.

Коэффициент усиления приемной антенны РН: G2 = Gpн = 0 дБ.

Коэффициент ослабления поля на электрифицированных участках: Bк = 18 дБ.

Коэффициент Bм, учитывающий отличие мощности передатчика носимой радиостанции Р1 от 8 Вт, принятых при построении зависимостей на рис. 3.2: Bм = 10∙lg(P1/8) = 10∙lg(Ppн/8) = 10∙lg(1/8) = – 0,9031 дБ.

Коэффициент Br, учитывающий отличие входного сопротивления носимого приемника R2 от 75 Ом, принятых на графиках (рис. 3.2) при определении соотношения между средним значением напряженности поля Е2 в зоне локомотивной (приемной) антенны и значением напряжения U2 на входе локомотивного приемника: Br = 10∙lg(R2/75) = 10∙lg(50/75) = 10∙lg(2/3) = 10∙( lg2 – lg3) = 10∙(- 0,176) = – 1,76 дБ.

Подставим полученные цифры в выражение (3.3)

U2p = 14 0 – 0 0 – 0 18 0,9031 1,76 20,92 = 53,82 дБ.

Определяем требуемую дальность связи r канала РН-РН, для чего на оси ординат откладываем расчетный уровень напряжения полезного сигнала U2p = 53,82 дБ и проводим горизонтальную линию до пересечения с кривой, соответствующей произведению h1h2 = 25 м2. Точка пересечения определяет искомую дальность связи. В нашем случае, опустив из точки пересечения на ось абсцисс перпендикуляр, получим, что дальность связи канала РВ-РН составит: r = 1,0 км.

§

Исходные данные:

Кодовая комбинация двоичного кода, соответствующая команде 1 (табл. 3.10):

х7х6х5х4х3 х2х1х0

1 0 0 0 0 0 0 0

Кодовая комбинация двоичного кода, соответствующая команде 2 (табл. 3.10):

х7х6х5 х4х3 х2х1х0

1 1 1 1 1 1 1 0

Вероятность передачи команды 1: рп1 = 0,8.

Вероятность передачи команды 2: рп2 = 0,2.

Вероятность правильного приема каждого символа кодовой комбинации: рс = 0,6.

Определяем значение принятой кодовой комбинации путем представления значения заданного варианта в виде суммы степеней числа 2, начиная с ближайшего меньшего числа: 130 = 128 2 = 27 21. Степени числа 2 показывают индекс двоичного числа, равного 1:

у7у6у5 у4у3 у2у1у0

1 0 0 0 0 0 1 0

Если двоичное представление заданного варианта имеет меньшее число разрядов (например, 055 = 32 16 4 2 1 = 25 24 22 21 20):

у7у6у5 у4у3 у2у1у0

1 1 0 1 1 1,

то слева необходимо по выбору студента произвольно проставить значения недостающих символов:

у7у6у5 у4у3 у2у1у0

0 0 1 1 0 1 1 1 , или

у7у6у5 у4у3 у2у1у0

0 1 1 1 0 1 1 1 , или

у7у6у5 у4у3 у2у1у0

1 0 1 1 0 1 1 1 , или

у7у6у5 у4у3 у2у1у0

1 1 1 1 0 1 1 1 .

Если двоичное представление заданного варианта имеет большее число разрядов (например, 271 = 256 8 4 2 1 = 28 23 22 21 20):

у8у7у6у5 у4у3 у2у1у0

1 0 0 0 0 1 1 1 1

то слева необходимо удалить лишние символы, оставив только 8 символов двоичного кода:

у7у6у5 у4у3 у2у1у0

0 0 0 0 1 1 1 1.

Таким образом, в качестве события Y нами выбрана в соответствии с вариантом 130 кодовая комбинация 1 0 0 0 0 0 1 0.

Рассмотрим гипотезу Н1, что была передана команда 1: 1 0 0 0 0 0 0 0, т.е. исказился второй младший разряд, вместо 0 передана 1. Вероятность справедливости этой гипотезы Р(Н1) до появления события Y равна: Р(Н1) = рп1 = 0,8.

Определим условную вероятность P(Y/H1) того, что принятая кодовая комбинация есть искаженная гипотетически переданная кодовая комбинация, соответствующая команде 1:

P(Y/H1) = рс7q = рс7∙(1 – рс) = 0,67∙(1 – 0,6) = 0,01112.

Рассмотрим теперь гипотезу Н2, что была передана команда 2: 1 1 1 1 1 1 1 0, т.е. исказились 5 разрядов с 3-го по 7-й включительно, когда вместо 0 передана 1. Вероятность справедливости этой гипотезы Р(Н2) до появления события Y равна: Р(Н2) = рп2 = 0,2.

Определим условную вероятность P(Y/H2) того, что принятая кодовая комбинация есть искаженная гипотетически переданная кодовая комбинация, соответствующая команде 2:

P(Y/H2) = рс3q5 = рс3∙(1 – рс)5 = 0,63∙(1 – 0,6)5 = 0,00221.

Используя формулы Байеса, рассчитаем условные вероятности передачи команды 1 – P(H1/Y) и команды 2 – P(H2/Y) после появления события Y.

P(H1/Y) = СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте .

P(H2/Y) = СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ, Связь на железнодорожном транспорте, Проводная связь - Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте .

Сравнивая полученные условные вероятности двух событий, приходим к выводу, что при появлении на выходе кодовой комбинации (1 0 0 0 0 0 1 0) с вероятностью 0,9527 была передана команда 1, которой по условию соответствует кодовая комбинация (1 0 0 0 0 0 0 0).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *