Гмв диапазон что это
Система станционной радиосвязи
Основы Ж.-Д. Радиосвязи
Радиосвязью называется процесс обмена информацией с помощью радиоволн. На железнодорожном транспорте радиосвязь используется для управления технологическими процессами, а также организации перевозок. Радиосвязь обеспечивает взаимообмен информацией как между неподвижными, так и между подвижными объектами. На ж.-д. транспорте радиосвязь осуществляется по каналам коротковолновой (КВ), ультракоротковолновой (УКВ) радиосвязи, радиорелейным линиям и спутниковым системам связи. Радиорелейные линии связи развиваются в направлении цифрового кодирования сообщений и освоения сверхвысокочастотного (десятки и сотни ГГц) радиодиапазона.
Разновидностями технологическая радиосвязи являются поездная (ПРС), станционная (СРС) и ремонтно-оперативная (РОРС).
Техническую базу систем радиосвязи составляет комплекс радиостанций, которые в зависимости от места установки делятся на три типа: стационарные, возимые и носимые. Несмотря на ряд отличий в электрических и конструктивных параметрах, они имеют общие принципы и структуру построения (рис.1).
В приемопередатчиках ЖР используется частотная модуляция.
Режимы работы железнодорожных станций (ЖР):
— симплексный режим, при котором прием и передача осуществляются поочередно. Для двустороннего обмена информацией достаточно одной рабочей частоты. К недостаткам режима относится необходимость переключения ЖР с приема на передачу, что снижает оперативность связи;
— дуплексный режим, предусмотренный в радиостанциях нового поколения и исключающий вышеуказанный недостаток. Для двустороннего обмена информацией необходимы две частоты.
Симплексная радиосвязь не обеспечивает непрерывность радиосвязи при перемещении объекта. Дуплексная радиосеть позволяет обеспечить непрерывность радиосвязи при перемещении подвижного объекта и характеризуется низким уровнем помех.
В зависимости от используемого способа вызова системы радиосвязи бывают:
— с групповым вызовом;
— с индивидуальным вызовом.
В первом случае приемники радиостанций работают в режиме дежурного приема, что необходимо для прослушивания в громкоговорителе вызывного тонального сигнала и голосовой информации о номере или шифре вызываемого абонента. После радиостанцию переводят из дежурного в режим передачи. Для этого нужно снять микротелефон с рычага и вступить в переговоры.
Прослушивание вызывного тонального сигнала и информации голосом, адресованных одному абоненту, в громкоговорителях остальных абонентов сети нежелательно, поскольку отвлекает их от выполнения служебных обязанностей. Для исключения этого недостатка в новых сетях ПРС и РОРС предусматривается индивидуальный избирательный вызов. Всем абонентам сети присваиваются разные вызывные сигналы, представляющие собой кодовые последовательности импульсов тональной частоты, на которые настроены дешифраторы приемников их радиостанций. Вызывной сигнал принимается приемниками всех радиостанций, однако в режим приема перейдет только та радиостанция, для которой код вызова совпадает с настройкой дешифратора в приемнике вызова.
В некоторых сетях с высокими требованиями к оперативности обмена информацией применяется вызов голосом без посылки вызывных сигналов, и каждый абонент прослушивает все переговоры, ведущиеся в радиосети.
Кроме того, диспетчерская поездная радиосвязь может работать и в дуплексном режиме с индивидуальным вызовом машинистов в диапазоне дециметровых волн.
СР устанавливают на промежуточных станциях, ВР – у машинистов. У ДНЦ устанавливают распорядительную станцию (РС).
Поездная радиосвязь (ПРС) предназначена для обмена информацией поездного диспетчера (ДНЦ) и дежурных по станциям (ДСП) с машинистами поездных локомотивов, а также машинистов встречных и вслед идущих поездов между собой и с другими работниками, связанными с поездной работой (рис.2).
900 кГц – частота «Подтверждения приема вызова».
Связь между ДНЦ и машинистом осуществляет по радиопроводному принципу: от машиниста локомотива по ВР до стационарной радиостанции СР – по радиоканалу, от стационарной радиостанции СР до диспетчера (РС) – по проводному каналу.
Связь ДСП®машинист осуществляется по радиоканалу, образованному с помощью стационарных радиостанций, и возимых (локомотивных) радиостанций (ВР), которыми оборудованы локомотивы.
Связь диспетчер – машинист может быть осуществлена в телефонном режиме или путем передачи команд и сообщений.
В радиоканале используется групповой вывоз, при котором возимые (локомотивные) радиостанции вызываются частотой 1000 Гц, дежурный по станции частотой 1400 Гц, поездной диспетчер частотой 700 Гц.
Для организации симплексной ПРС используется гектаметровый (2 МГц) и метровый (150-160 МГц) диапазоны волн, а для организации дуплексной радиосвязи – дециметровый (330 МГц) диапазоны волн.
Интенсивность помех в дециметровом диапазоне (330 МГц) значительно ниже, а помехоустойчивость приема сообщений значительно выше, чем в диапазонах метровых (150 МГц) и особенно гектометровых волн (2 МГц).
В то же время для участков со сложным рельефом возникает много проблем. Поэтому при выборе того или другого диапазона для конкретных участков необходим поиск оптимальных решений. Двухдиапазонные радиостанции – одно из решений данной проблемы.
На сети ж.-д. используют аппаратуру радиосвязи системы «Транспорт» и комплекс ЖРУ:
— ВР: РВС-1, РВ-1, РВ1М, РВ1.1М, 42РТМ-А2-ЧМ, РЛСМ-10;
— СР: 43РТС-А2-ЧМ, РС-6, РС-46М, РС-46МЦ и др.;
— НР: Радий 301, Альтавия 301, Motorola
Так радиостанция РС-46МЦ предусматривает работу в гектометровом (2 МГц) и метровом (160 МГц) диапазонах.
Для более рационального использования ресурса частотных каналов, была предложена идея транкинга. Транкинговая подвижная радиосвязь (от англ. Trunking – предоставление свободных каналов, trunk- магистральная линия связи) – система двусторонней подвижной радиосвязи, использующая диапазон ультракоротких волн. Пример, стандарт ТЕТРА, который использует частотный диапазон 450 MГц. В основе этой идеи лежит выделение определенного количества каналов всем пользователям системы. Канал динамически выделяется каждому абоненту на время соединения.
Однако транкинговых систем намного меньше, чем обычных конвенциональных объясняется тем, что аналоговый транкинг во многом не соответствует требованиям: такие системы неустойчиво работают в условиях, где должны эксплуатироваться – в непосредственной близости от железной дороги, и не способны обеспечить качественную связь.
Система станционной радиосвязи
Станционная радиосвязь предназначена для организации оперативного управления технологическими процессами на станции. Она обеспечивает связь между работниками станции и включает маневровую и горочную радиосвязь, а также радиосвязь персонала, обеспечивающего технологический процесс формирования составов на ж.-д. станциях, в т. ч. радиосвязь на пунктах технического обслуживания и пунктах коммерческого осмотра вагонов, радиосвязь списчиков вагонов и др. Станционная радиосвязь организуется в симплексном режиме с групповым вызовом или без него в диапазоне метровых волн.
Кроме сетей маневровой и горочной радиосвязи, система СРС включает в себя несколько сетей радиосвязи персонала, занятого обработкой составов на станциях.
Система станционной радиосвязи строится по радиальному принципу, и стационарные станции оборудуются широко направленной антенной.
РОРС
Ремонтная радиосвязь предназначена для оперативного управления проведением ремонтных работ и обеспечивает связь работников, занятых текущим содержанием устройств и ремонтно-восстановительными работами путевого и энергетического хозяйств, службы сигнализации и связи и др., находящихся на подвижных или временно стационарных объектах. Радиосвязь используется также для организации связи на месте работ и с сигналистами, ограждающими место производства ремонтных работ. Для вызова ремонтной бригады (от СР) используется частота 2100 Гц.
Радиостанция РЛСМ-10
РЛСМ-10 разработана на предприятии ООО «Пульсар-Телеком» и предназначена для работы в сетях ПРС, СРС, РОРС. Существуют две модификации радиостанции: локомотивная и стационарная. Локомотивная радиостанция обеспечивает:
— ведение переговоров и передачу данных в диапазонах КВ (ГМВ – 2130 или 2150 кГц), УКВ (МВ – от 151 до 154 МГц) и GSM 900/1800 МГц;
— подключение внешних устройств ТУ-ТС;
— подключение к ЛВС через Ethernet для мониторинга и конфигурирования;
— подключение к GSM по протоколу GPRS для резервной связи с машинистом и мониторинга и конфигурирования РС;
— получение навигационных данных от спутниковых систем ГЛОНАС и GPS.
Стационарная РС РЛСМ-10 в отличие от локомотивной не обеспечивает связь через GSM и систему ГЛОНАС/GPS.
РС состоит из следующих блоков:
— модульный блок радиооборудования (МРБ), в состав которого входит модуль приемопередатчика (МПП), системный модуль (СМ) и модуль питания (МП);
— 
антенно-согласующие устройства (АСУ);
— адаптер кабельный (АК) для подключения периферийных устройств и к ЛВС;
— антенны метрового диапазона (160 МГц);
— антенны для модулей GPS и GSM (только для локомотивной РС);
— пульт управления (ПУ);
— пульт дополнительный (ПД);
— микротелефонная трубка (МТТ);
Приемопередатчик РС может работать в режимах переговоров и передачи данных.
Подсистема ГЛОНАС/GPS позволяет определять координаты локомотива, точное время скорость движения локомотива. Данная информация необходима для мониторинга местонахождения, для регистрации аварийных ситуаций, а также для автоматического изменения параметров РС (рабочие частоты, мощность передатчика и др.) в зависимости от местонахождения.
Мониторинг локомотивной РС (навигационные данные, контроль исправности блоков РС и др.) осуществляется по радиоканалам КВ и УКВ, а также через сотовую сеть GSM.
Средства связи
В вопросах организации перевозочного процесса и управления работой железнодорожного транспорта важнейшая роль отводится системам и устройствам связи. Связь на железнодорожном транспорте стала неотъемлемой частью организации технологического процесса на всех уровнях транспортной системы: руководство движением поездов и работой линейных подразделений, обмен информацией между структурными единицами, работниками и т.д. Для передачи информации на железнодорожном транспорте используют проводную (телефон, телеграф, телетайп) и беспроводную (радио-, радиорелейную и спутниковую) связь.
Проводная связь
Основным видом связи является проводная связь на кабельных и воздушных линиях, которая по зоне действия подразделяется на магистральную, дорожную, местную и станционную.
Магистральная связь осуществляется между руководством ОАО «РЖД» и управлениями дорог, а также между управлениями дорог. К ней относятся магистральная связь совещаний (МСС), магистральная распорядительная связь (МРС), связь управления военизированной охраны, связь транспортной полиции и др.
Дорожная связь осуществляется между управлением дороги и линейными подразделениями, а также между крупными станциями, депо и т.д. К этому виду связи относятся дорожная связь совещаний (ДСС), дорожная распорядительная связь (ДРС), дорожная диспетчерская связь и дорожная оперативно-технологическая связь.
К дорожной оперативно-технологической связи, в свою очередь, относятся:
Местная телефонная связь служит для обмена информацией работников станций, локомотивных и вагонных депо, дистанций пути, электроснабжения, сигнализации и др. Для организации местной связи создают телефонные станции автоматического обслуживания (АТС), которые обеспечивают соединение местных абонентов не только между собой, но и с городской телефонной станцией, коммутаторами организаций, линиями постанционной, дальней и междугородной связи.
К станционной телефонной связи относится стрелочная и станционная распорядительная связь, которая используется при приеме и отправлении поездов, а также маневровой работе.
Для передачи письменных сообщений и распоряжений применяют телеграфную связь обычно с использованием буквопечатающих телеграфных аппаратов (телетайп), либо принтеров, сопрягаемых с персональными ЭВМ, имеющими подключение к вычислительной сети ОАО «РЖД».
Радиосвязь
Поездная радиосвязь обеспечивает переговоры поездного диспетчера и дежурных по станциям с машинистами локомотивов, а также машинистов между собой и с другими работниками железнодорожного транспорта.
Станционная радиосвязь предназначена для организации служебных переговоров руководителей станции с машинистами маневровых и горочных локомотивов, а также с другими работниками, участвующими в технологических процессах на железнодорожной станции.
Устройства поездной и станционной радиосвязи, как правило, оборудованы приборами для автоматической записи переговоров.
Поездная радиосвязь
Поездная радиосвязь применяется в случаях, предусмотренных ПТЭ, а также в других необходимых случаях, связанных с регулированием движения поездов, например, при вынужденной остановке поезда на перегоне для предупреждения об этом машинистов поездов, идущих по перегону, дежурных по станциям, ограничивающих перегон, и поездного диспетчера; при изменениях в движении поезда, нарушающих установленный график; при необходимости предварительного доклада машиниста дежурному по депо о техническом состоянии локомотива; для передачи сообщений об обнаружении препятствий, угрожающих безопасности движения поездов; при авариях, обвалах, снежных заносах, пожарах, занятости переездов застрявшим автотранспортом; для передачи на локомотив указания об остановке в случае обнаружения неисправности в поезде и др.
Поездной радиосвязью пользуются локомотивные бригады, поездные, локомотивные и энергодиспетчеры, дежурные по станции и локомотивным депо, электромеханики контрольных и контрольно-ремонтных пунктов поездной радиосвязи. Разрешается пользоваться радиостанциями поездной радиосвязи руководителям ремонтных работ, машинистам снегоуборочных машин и восстановительных дрезин, начальникам восстановительных дрезин, начальникам восстановительных и пожарных поездов и вагонов-лабораторий.
Поездная радиосвязь реализуется с использованием возимых и стационарных радиостанций, между которыми устанавливается беспроводной канал связи с использованием радиоволн.
Связь поездного диспетчера с машинистами локомотивов осуществляется через ближайшую к локомотиву стационарную радиостанцию, управляемую дистанционно через проводной канал связи.
Поездная радиосвязь работает в симплексном режиме с групповым вызовом в гектометровом (ГМВ) и метровом (МВ) диапазонах.
Поездная радиосвязь в метровом диапазоне (УКВ) на частотах 151,725-156,000 МГц позволяет машинисту обмениваться информацией с абонентами, участвующими в поездной работе и находящимися на небольшом удалении (на расстоянии не превышающем длину перегона: маневровый диспетчер, дежурный по станции, начальник поезда и пр.). Радиосвязь в УКВ диапазоне обладает большей помехозащищенностью, однако радиус ее действия ограничен.
Предпринимались попытки наладить дуплексную поездную радиосвязь в дециметровом диапазоне (ДМВ) на частотах 307,0000-307,4625 МГц (прием с локомотива) и 343,0000-343,4625 МГц (передача на локомотив). Однако широкого распространения в настоящее время такая связь не получила.
На сети железных дорог России и стран СНГ применяется система с групповым взаимноизбирательным вызовом, при которой поездной диспетчер или дежурный по станции после посылки вызова должен назвать номер вызываемого поезда (локомотива), так как вызывной сигнал принимается группой поездов (локомотивов), находящихся в пределах действия данной стационарной радиостанции.
Связь ДНЦ с машинистами локомотивов комбинированная. При этом используется как проводной, так и радиоканал. Распорядительная станция поездной диспетчерской связи соединяется со всеми станциями, входящими в участок поездной диспетчерской связи. Стационарные радиостанции станций подключаются к линии поездной диспетчерской связи через специальные радиопроводные устройства. Такая комбинированная схема позволяет ДНЦ связываться с машинистом любого локомотива, находящегося на его участке.
Для вызова машиниста локомотива поездной диспетчер использует настольный пульт поездной радиосвязи. Групповой вызов передается по проводному каналу до ближайшего к локомотиву PC промежуточного пункта. Подключение PC контролируется ДНЦ через громкоговоритель прослушиванием тонального сигнала подключения. После этого ДНЦ может вызвать нужный ему локомотив и вести разговор с машинистом через его локомотивную радиостанцию РВ. При разговоре остальные локомотивные радиостанции находятся в режиме дежурного приема. Окончив разговор, ДНЦ посылает в линию сигнал отбоя и отключает PC от линии поездной диспетчерской связи.
Аналогичным образом организуется поездная связь между дежурными по станциям и машинистами. ДСП для связи с машинистом локомотива использует ту же PC, что и ДНЦ.
Машинист локомотива для связи с диспетчером нажимает на пульте локомотивной радиостанции кнопку ДНЦ и посылает тональный сигнал вызова. Этот сигнал принимается несколькими ближайшими PC промежуточных пунктов. Однако к линии связи подключится только та радиостанция, которая обеспечит более высокое качество связи. При этом соседним радиостанциям посылается сигнал блокировки.
Для связи с дежурным по станции машинист нажимает кнопку ДСП на пульте радиостанции. В эфир посылается тональный сигнал вызова, после чего ближайшая стационарная радиостанция посылает ответный тональный сигнал, однако все РС, находящиеся в зоне приема, остаются в режиме дежурного приема. Получив ответный сигнал, машинист называет станцию, с которой он связывается. После ответа ДСП вызываемой станции соседним радиостанциям посылается сигнал блокировки, при этом эфир остается занятым (заблокированным) текущим вызовом до его окончания.
Система «Транспорт» до сих пор используется и радиостанции ее серии (РВ1-1м, РВС-1) производятся отечественными предприятиями, постоянно совершенствуются их технические характеристики и в настоящее время применяются уже новые комплектующие, в том числе микропроцессоры.
Все стационарные радиостанции и шкафы радиопроводной связи, а также радиостанции локомотивов и моторвагонного подвижного состава, находящихся в работе, должны быть включены на непрерывное действие, иметь индикаторные устройства, отражающие их включенное состояние, опломбированы. Пломбы должны быть внесены в опись.
Самовольное выключение радиостанций в период их работы запрещается. В случаях повреждений, угрожающих целости аппаратуры, радиостанции могут быть выключены дежурными по станциям и машинистами до прибытия электромеханика или электромонтера на промежуточный пункт и до захода локомотива и моторвагонного подвижного состава в депо.
Поездные диспетчеры, дежурные по депо, дежурные по станции, машинисты и другие работники, пользующиеся устройствами поездной радиосвязи, обязаны следить за постоянной их готовностью к действию, сообщать о каждом случае неисправности работникам, обслуживающим радиосвязь, и делать записи соответственно: на графике исполненного движения (у диспетчера), в журнале осмотра путей, стрелочных переводов, устройств СЦБ, связи и контактной сети (у дежурного по станции), в журнале технического состояния локомотива (на локомотиве и моторвагонном подвижном составе).
Станционная радиосвязь
Любая железнодорожная станция, на которой выполняется маневровая, грузовая, коммерческая работа, имеет станционную радиосвязь. В зависимости от типа станций, их мощности, организуется несколько раздельных радиосетей.
Радиосети станционной радиосвязи организуются по радиальному принципу в полосах УКВ-частот 151,700. 154,000 МГц и 155,000. 156,000 МГц. Связь осуществляется в симплексном режиме. Все станционные радиосети различаются по степени важности, уровню надежности и времени ожидания установления связи.
Станционная радиосвязь бывает маневровая и горочная.
Сети технологических абонентов
Абоненты таких сетей не связаны непосредственно с маневровой работой, но обеспечивают обработку составов и вагонов, а также обслуживание устройств автоматики, телемеханики и связи (СРС-Т).
Радиосеть ПТО (пунктов технического обслуживания вагонов и тормозов) организуется в парках приема и отправления поездов и в парках обработки транзитных поездов. Состав радиосетей определяется объемом технической работы и может включать: 1-2 радиосети на участковых и грузовых станциях, 2-5 радиосетей на крупных станциях. Радиосети ПТО могут содержать 1…5 стационарных и 4…20 носимых радиостанций. Дальность действия радиосетей ПТО должна составлять не менее: для радиостанций РС-РН 1,5-2,5 км, РН-РН 0,8-1,2км.
Радиосеть ПКО (пунктов коммерческого осмотра) предназначена для связи оператора ПКО с коммерческими осмотрщиками вагонов и рабочими по устранению брака. Обычно это одна радиосеть на сортировочных станциях (содержит 2…12 носимых радиостанций). Дальность действия между стационарной и носимой РС составляет 2…3 км, между носимыми радиостанциями 0,8-1 км.
Радиосеть ОТК (объединенной технической конторы) предназначена для связи оператора технической конторы и списчиков вагонов. Используются на участковых и сортировочных станциях, одна сеть содержит 1 стационарную радиостанцию и 2-3 носимых для списчиков при дальности действия 3-4 км. Радиосвязь дежурных технических контор со списчиками вагонов осуществляется на общей частоте для каждого парка прибытия.
Радиосеть ВОХР (военизированной охраны) предназначена для связи начальника караула со стрелками охраны, имеет одну радиосеть, включающую 1 стационарную радиостанцию, 3-5 носимых радиостанций, действует на расстоянии 2-4 км.
Радиосеть СЦБ и связи предназначена для связи старшего электромеханика и дежурных постов электрической централизации, а также начальников радиоузлов с мобильными работниками связи. На станциях с постоянным дежурством электромехаников используются 1-2 радиосети.
Цифровые системы связи
Основным направлением модернизации систем технологической связи на железных дорогах является переход на цифровые системы связи.
Цифровая связь использует как проводные, так и беспроводные каналы передачи данных, но в отличие от традиционной (аналоговой) связи отличается более высокой защищенностью от помех, перехвата, лучшей избирательностью и пропускной способностью канала связи.
Информация в цифровых системах связи передается в закодированном (двоичном) представлении. Такие системы предоставляют широкий спектр телекоммуникационных услуг: индивидуальные и групповые вызовы, выход в телефонную сеть общего пользования, передача данных на высоких скоростях и т.д.
Пропускные способности оптических каналов на порядки выше, чем у информационных линий на основе медного кабеля. Кроме того, оптоволокно невосприимчиво к электромагнитным полям, что снимает некоторые типичные проблемы медных систем связи. Оптические сети способны передавать сигнал на большие расстояния с меньшими потерями. Несмотря на то, что эта технология все еще остается дорогостоящей, цены на оптические компоненты постоянно падают, в то время как возможности медных линий приближаются к своим предельным значениям и требуют все больших затрат на дальнейшее развитие этого направления.
Железнодорожная технологическая радиосвязь
Описание существующей схемы связи на участке проектирования. Оборудование поездной радиосвязи участка. Описание радиостанции РВС-1-12. Электрический расчет дальности связи в сетях технологической железнодорожной радиосвязи диапазона 160 МГц (ПРС-С).
С начала открытия пассажирского движения наблюдается устойчивый рост количества перевозимых пассажиров и пассажирооборота. За весь период осуществления этого вида перевозок нашей дорогой воспользовались свыше 552 тысяч человек, что свидетельствует о повышающейся роли пассажирских железнодорожных перевозок в общей структуре используемого населением транспорта, их востребованности.
На транспорте особое место занимает радиосвязь, являющаяся в большинстве случаев единственным средством связи с подвижными объектами.
В условиях растущей общей технической оснащённости железнодорожного транспорта внедрение радиосвязи с подвижными объектами стало насущной необходимостью. Её применение позволяет значительно повысить производительность труда, и что особенно важно, повысить эффективность использования других технических средств и, в первую очередь, вагонного и локомотивного парков.
Поездная радиосвязь способствует выполнению графика движения поездов, непосредственно влияет на пропускную способность участков железных дорог и улучшает условия безопасности движения поездов. Поездная радиосвязь действует в гектометровом 2 МГц, метровом 160 МГц и дециметровом 330 МГц диапазонах волн.
Высокий уровень помех в гектометровом диапазоне не позволяет обеспечить современное качество связи, а также ведет к большим эксплуатационным затратам на обслуживание направляющих линий. В связи с этим целью данного дипломного проекта является реконструкция поездной радиосвязи и ее перевод в диапазон метровых волн, при этом существующую сеть в диапазоне гектометровых волн предлагается оставить, как резервную.
1. Описание существующей схемы связи на участке проектирования
1.1 Проектируемый участок
Сейсмичность 5-7 баллов. Максимальная скорость ветра до 4,7 м/с.
Схема участка приведена на листе 1 графического материала. Общая протяженность выбранного участка составляет 360 км, на нем находятся 7 станций и 7 разъездов. Участок не электрифицированный, однопутный. По участку железной дороги обращаются две пары поездов в сутки (в среднем) и четыре пары поездов максимально.
1.2 Оборудование поездной радиосвязи участка
2. Линейная служебная радиосвязи в УКВ диапазоне 151-156 МГц в пределах всего участка между ДНЦ и прочими абонентами;
3. Станционная радиосвязь в КВ диапазоне на частотах 2,13; 2,15 МГц для связи ДСП с ТЧМ в пределах раздельных пунктов и участков приближения.
У дежурных по станциям и разъездам предусмотрены радиостанции Motorola GM360 для работы в поездной линейной сети и двухдиапазонные радиостанции РС-46МЦ для работы в сетях поездной диспетчерской радиосвязи и станционной радиосвязи.
Локомотивы, обращающиеся на проектируемом участке, оснащены радиостанциями, работающими в КВ диапазоне и в УКВ диапазоне в режиме сканирования приёмных частот.
Оборудование технологической радиосвязи на участке Нерюнгри-Томмот базируется на следующих видах радиостанций:
— РС 46 МЦ гектометрового (2 МГц) диапазона;
— РВ-1М гектометрового (2 МГЦ) диапазона;
— Motorola CP-140 метрового (160 МГц) диапазона.
Радиостанция РС-46 МЦ
РС-46МЦ предназначена для работы в сетях поездной, ремонтно-оперативной и станционной радиосвязи в КВ и УКВ диапазонах.
Радиостанция обеспечивает управление по линейному каналу связи со стороны распорядительной станции и со стороны пультов управления, которые могут находиться как непосредственно в месте установки радиостанции, так на расстоянии до 20 км по физическим линиям или с использованием каналов связи. Электрические параметры и характеристики радиостанции обеспечивают совместную работу с эксплуатируемыми на сети железных дорог радиосредствами. В диапазоне гектометровых волн радиостанция обеспечивает работу в режиме одночастотного симплекса на одной из двух частот 2,130 и 2,150 МГц. В диапазоне метровых волн радиостанция обеспечивает работу в режиме одно- и двухчастотного симплекса на любой из 171 рабочих частот в диапазоне от 151,725 до 156,000 МГц с разносом частот между соседними каналами 25 кГц.
На локомотивах установлены радиостанции РВ-1М (рисунок 1.2)
Локомотивная радиостанция РВ-1М предназначена для организаций поездной и станционной радиосвязи на железнодорожном транспорте. Устанавливается на подвижные объекты.
Радиостанция работает в диапазонах:
— гектометровых волн (ГМВ) на фиксированных частотах 2130 и 2150 или 2444 и 2464 кГц (для метрополитена);
— метровых волн (МВ) на 96 фиксированных частотах в диапазоне от 151,700 до 156,000 МГц (16 групп частот по 6 каналов) с шагом сетки 25 кГц;
Радиостанция работоспособна при температуре окружающей среды от минус 40 до плюс 55С, относительной влажности до 93% при температуре до 40С.
Питание радиостанции осуществляется постоянным током от бортовой сети локомотива (электропоезда) напряжением от 35 до 145 В.
Радиостанция РВ-1М обеспечивает: а) работу в телефонном режиме в трех диапазонах; б) работу в режиме автоматической передачи данных в трех диапазонах и по стыку ИРПС;
в) работу в режиме телеуправления и телесигнализации в диапазонах МВ и ГМВ;
г) прием индивидуального вызова и команд по номеру поезда;
д) передачу сообщений с номером поезда;
е) отображение передаваемой и принимаемой информации на буквенно-цифровом индикаторе (16 букв);
ж) служебную связь между кабинами (для варианта с двойным управлением);
з) защиту от несанкционированного вскрытия локомотива;
и) передачу сообщения системы пожарной сигнализации.
Носимая радиостанция Motorola CP-140
— время работы без подзарядки может достигать 19 часов;
Устройство и работа распорядительной станции СР-234М
В качестве распорядительной станции используется станция СР-234М в сетях поездной симплексной радиосвязи ПРС-С для вызова и ведения переговоров поездного диспетчера ДНЦ, диспетчеров ЭЧЦ и ТНЦ с машинистами поездных локомотивов МПЛ. СР-234М применяется также в сетях поездной диспетчерской связи ПДС для вызова и ведения переговоров поездного диспетчера ДНЦ с дежурными по станциям ДСП.
СР-234М имеет 31 вариант исполнения. Она состоит из шкафа линейно-проводного оборудования; пультов управления основного ПУО и дополнительных ПУД; адаптеров дистанционного канала пульта ПДКП и акустического устройства (УА) (выносного громкоговорителя). Кроме этого в комплект СР-234М входят педаль и микрофон, используемые для громкоговорящих переговоров ДНЦ, технологический пульт управления (ПУТ) и служебная микротелефонная трубка (МТ). [1]
прием частотных кодовых комбинаций сигналов подключения от радиостанций;
формирование сигналов для избирательного подключения радиостанции и абонентов ПДС;
формирование линейных трактов.
Назначение блоков ЛПО следующее. Микропроцессорный контроллер МПК предназначен для управления станцией СР-234М по заложенной в нем программе, хранения параметров конфигурирования, связи с внешней ЭВМ и приема сигналов контроля работоспособности радиостанций РС-46МЦ.
Приемник генератор сигналов (ПГС) принимает с проводного канала двухчастотные тональные сигналы в условиях сильных помех и генерирует высокостабильные синусоидальные сигналы по двум линиям. Основной устройства ПГС-34 является два процессора цифровой обработки сигналов, которые выполняют данные функции путем преобразования исходного аналоговое сигнала в цифровой код, цифровой обработки полученного кода и обратного цифроаналоговое преобразования.
Плата контроля сети ПКС предназначен для вывода служебной информации о состоянии сети и проведения контроля, а также обеспечивает общий контроль линий и каналов связи, местный контроль состояния СР-234М и дистанционный контроль РС-46МЦ.
Преимущество СР-234М перед другими распорядительными станциями обеспечивается благодаря следующим функциональным параметрам: универсальности применения в сетях ПРС-С, ПДС и РОРС-Л; оперативного конфигурирования основных параметров распорядительной станции под местные условия (вызывные частоты, периферийные устройства, вид управляющих сигналов и другое); возможности подключения к двум независимым направлениям, каждое из которых имеют двухпроводное окончания; локализации места повреждения в неисправной стационарной радиостанции РС-46МЦ с точностью до блока и других.
2. Обзор существующих систем и средств поездной радиосвязи
2.1 Принцип организации поездной радиосвязи
Поездная радиосвязь предназначена для оперативного управления процессом движения поездов. Она обеспечивает обмен информацией между поездным диспетчером и других работников, связанных с движением поездов с машинистами поездных локомотивов, а также машинистов встречных и вслед идущих локомотивов между собой. ПРС позволяет поездному диспетчеру оперативно руководить движение поездов, сообщать машинистам локомотивов об изменении скорости, выявляет причины задержки, остановки поезда и другие вопросы. Дежурные по станции могут предупреждать машинистов о приеме поезда на боковой путь, времени отправления поезда со станции, возникновения аварийной обстановки, требующей экстренной остановки поезда и передавать другие сообщения, способствующие повышению оперативности работы и безопасности движения поездов на перегонах и станциях.
Поездной радиосвязью может пользоваться также локомотивный диспетчер для выяснения состояния локомотива, необходимости его ремонта или замены, оперативной смены локомотивной бригады. Все это способствует сокращению простоя и увеличению оборота локомотивов. С помощью радиосвязи машинисты встречных и вслед идущих поездов могут оповестить друг друга о состоянии вагонов в составе и грузов, предупредить о возникновении опасной ситуации.
— дистанционное управление стационарными радиостанциями при составлении канала связи диспетчером (то есть подключить РС к линии диспетчер может в зависимости от местоположения вызываемого поезда, поскольку ему известно, на каком перегоне и ближе к какой станции находится в данный момент, интересующий его поезд);
— автоматический выбор и подключение к линии стационарной радиостанции, через которую обеспечивается лучшее качество радиосвязи между диспетчером и машинистом при составлении канала машинистом поезда, то есть сигнал вызова машинистом диспетчера могут принять несколько РС, поэтому необходимо обеспечить выбор и подключение к линии одной радиостанции автоматически.
Недостатком линейной симплексной сети является то, что без принятия специальных мер не обеспечивается непрерывность радиосвязи, то есть при перемещении подвижного объекта вдоль участка стационарные радиостанции не переключаются, и подключается одна радиостанция только при составлении канала связи. [1]
2.2 Системы поездной радиосвязи
На железных дорогах нашей страны применялись следующие системы поездной радиосвязи: в метровом диапазоне волн (на базе радиостанций ЖР-У и радиостанций системы «Транспорт»), в гектометровом диапазоне волн (на базе радиостанций ЖР-К и радиостанций системы «Транспорт») и в дециметровом диапазоне волн (на базе радиостанций системы «Транспорт»). Для организации ПРС в двух диапазонах (метровом и гектометровом) используются радиостанции ЖР-УК: стационарные радиостанции ЖР-УК-СП и локомотивные ЖР-УК-ЛП, которые выпускаются в виде двух полукомплектов, один из которых (ЖР-У) работает на одном из трех диапазонов метрового диапазона в полосе частот 151-156 МГц, а другой (ЖР-К) на одном из двух радиоканалов гектометрового диапазона на частотах 2130 кГц и 2150 кГц. Эти радиостанции работают в симплексном режиме с групповым избирательным вызовом.
Работа системы ПРС в двух диапазонах позволяет освоить метровой диапазон волн без нарушения работы в гектометровом диапазоне. Уровни помех в метровом диапазоне (150 МГц) значительно ниже, чем в гектометровом (2МГц). Реализуемая чувствительность приемника в зависимости от вида тяги в гектометровом диапазоне 50-800 мкВ, а в метровом от 1,5 мкВ до 5 мкВ. Однако в гектометровом диапазоне уровень сигнала достаточно высокий. В зависимости от типа направляющих линий напряжение на входах приемников превышает в наиболее удаленной точке 40-60 дБ (100-1000 мкВ). За наиболее удаленную точку принимается половина перегона плюс три километра. В то же время в метровом диапазоне радиосвязь организуют без использования направляющих линий пространственным излучением, и при обеспечении необходимого уровня поля возникает много проблем, особенно на участках со сложным рельефом. Все это делает целесообразным поиск оптимальных решений при выборе для конкретных участков того или другого диапазона, и поэтому при разработке системы созданы двухдиапазонные радиостанции.
Поездная радиосвязь может работать как по каналу совместно с поездной диспетчерской связью, так и по отдельному каналу. Работа ПРС по отдельному специально выделенному каналу позволяет разгрузить и без того занятый канал ПДС и тем самым улучшить качество ее работы. В этом случае машинист может вызвать диспетчера оперативно, не прибегая к помощи дежурного по станции, нажатием кнопки «ДНЦ», а с его разрешения локомотивного диспетчера или энергодиспетчера. Это повышает оперативность ПРС, что особенно важно в случаях возникновения опасных ситуаций при движении поездов. [11]
Радиостанции ЖР-УК используются в системе ПРС с 1979 года и естественно уже выработали свой эксплуатационный ресурс, поэтому на смену им пришли радиостанции системы «Транспорт». Система «Транспорт» организуется в диапазоне метровых, гектометровых и дециметровых волн. Эта система ПРС включает в себя три основные радиосети: дуплексную линейную диспетчерскую, симплексную зонную и симплексную линейную диспетчерскую.
Зонные симплексные радиосети служат для обеспечения радиосвязи машинистов поездных локомотивов с дежурными по станциям, машинистами других локомотивов и так далее. Радиосети организуются в метровом диапазоне волн (150 МГц) при помощи стационарных, возимых и носимых радиостанций, которые работают в режиме одночастотного симплекса и обеспечивают двустороннюю радиосвязь с групповым вызовом частотой 1000 Гц. Для исключения влияния радиосредств соседних кругов в пределах одной станции используют шесть рабочих частот.
2.3 Принцип работы структурной схемы ПРС
При гектометровом (2МГц) и метровом (160МГц) диапазонах поездная радиосвязь позволит обеспечить:
— обмен информации о номере поезда и условной координате пути в метровом диапазоне волн (с использованием специализированных напольных устройств) с выводом на табло машиниста сообщений вида «путь приема», «путь отправления», «на проход» и т.д.;
— связь машинистов поездных локомотивов с дежурным по локомотивным депо, стрелками ВОХР, руководителями ремонтных работ, с различными категориями абонентов, оснащенных носимыми радиостанциями в метровом диапазоне волн(160МГц) с возможностью приема на возимой радиостанции фиксированных команд и сообщений от специализированных напольных устройств или носимых радиостанций («внимание поезд», «ремонт пути», «пожар в поезде», «ЧП в поезде» и д.р.);
— связь начальника пассажирского поезда с машинистом поездного локомотива, с дежурным по станциям и переездам и различными категориями работников, оснащенных носимыми радиостанциями (дежурные по перегону, дежурные по вокзалу, сотрудники милиции и др.), в метровом диапазоне волн (160МГц);
— при дооборудовании сети проводной связи радио удлинителями в диапазоне 900 МГц внутри поездная сеть связи с громкоговорящего оповещения обеспечивает передачу информации пассажирам поезда и связь начальника поезда членами бригады.
В состав радиостанции входят следующие функционально законченные устройства:
— блок радиооборудования ( устройство РПО );
— устройство гальванической развязки УГР;
— усилитель мощности УМ-40.
Тип устройства РПО, наличие, тип и количество пультов ПУС, блоков питания БППУ, педалей и микрофонов, наличие АНСУ, УГР, УМ-40, определяется вариантом исполнения радиостанции.
Пульт ПУС с микрофоном и педалью устанавливается, как и блок питания БППУ, на рабочем месте дежурного по станции. Соединение между пультом ПУС и микрофоном с педалью осуществляется с помощью кабеля водящего в состав педали. Соединения между пультом ПУС и блоком питания БППУ с помощью двухпроводной физической линии длиной длинной до 20км (линия ДУ). При необходимости все составные части радиостанции устанавливаются в комнате дежурного по станции.
В системе описываемой радиосвязи участвуют до 19 вариантов радиостанций, размещенных вдоль железного перегона. Линейные выходы устройства РПО радиостанций подключаются к линии диспетчерской связи (ЛДС), к которой подключена так же распорядительная станция, размещаемая, как правило, в крупных железнодорожных узлах на рабочем месте поездного диспетчера.
Локомотивные радиостанции устанавливаются в кабине машинистов маневровых, горочных и поездных локомотивов. Руководит связью поездной диспетчер с распорядительной станции. Для вызова нужного локомотива диспетчер посылает команду на подключение к ЛДС той радиостанции, которая находится ближе к локомотиву. После подключения к ЛДС устройство формирует следующие сигналы:
— Посылает к линии ДУ1 и ДУ2 команды «занято» на оба пульта ПУС.
— Посылает в ЛДС на распорядительную станцию сигнал, подтверждающий подключение этой радиостанции к ЛДС.
— Посылает в эфир сигнал тонального вызова частотой 1кГц на первом канале.
Диспетчер голосом вызывает нужный ему локомотив. Управление режимами «прием» и «передача» радиостанции во время переговоров диспетчера с машинистом локомотива осуществляется посылкой на ЛДС соответствующих команд с распорядительной станции. После завершения переговоров с распорядительной станции на радиостанцию поступает команда «Отбой», отключающая радиостанцию от ЛДС.
Дежурный по станции может вызвать нужный ему локомотив с помощью пульта ПУС-46,если радиоканал не занят поездным диспетчером или другим пультом ПУС-46, подключенным к то муже устройству РПО (в случаи занятости радиоканала светится индикатор «занято» на передней панели пульта ПУС-46), для этого необходимо нажать кнопку «Вызов1» (вызов ДНЦ), «Вызов2» (вызов МПЛ) или «Вызов3» (вызов ДСП) на пульте ПУС-46, предварительно сняв МТ с трубкодержателя или нажав кнопку «Откр. канал» на пульте ПУС-46. Услышав звуковое подтверждение вызова, дежурный по станции голосом вызывает нужный ему локомотив. Введение радиотелефонных переговоров осуществляется с помощью МТ или микрофона, педали и громкоговорителя. Управление режимами работы устройства РПО «Прием» и «Передача» осуществляется посылкой в линию ДУ соответствующих команд с пульта ПУС-461. При необходимости перевода радиостанции на другой радиоканал дежурный по станции нажимает кнопку «Каналы 1-6» на передней панели пульта ПУС-46. В этом случае пульт ПУС-46 формирует и посылает соответствующую команду в линию ДУ на устройство РПО.
Устройство РПО посылает в линию ДУ на пульт ПУС-46 команду подтверждения перевода радиостанции на нужный радиоканал. Индикация выбранного канала осуществляется с помощью свечения соответствующего светодиода на передней панели пульта ПУС-46.
Дежурный по станции имеет так же возможность вести переговоры с поездным диспетчером, для этого необходимо нажать кнопку «Линия» на пульте ПУС-46 (линия ДУ подключается к ЛДС, о чем свидетельствует постоянное свечение индикатора «Линия» на передней панели пульта ПУС-46) и голосом вызвать поездного диспетчера.
В экстренной ситуации дежурный по станции может взять управление радиостанцией на себя даже в том случае если у него на ПУС горит индикатор «Занято». Аварийный режим включается следующим образом: дежурный снимает трубку и прослушивает радиопроводной канал, при экстренной необходимости разрушает его с захватом управления на себя путем одновременного нажатия кнопок «Контроль» и «Откр. канал» на своем ПУС. После этого управление радиостанцией осуществляется в соответствием с вышеописанным пунктом.
Все переговоры дежурного по станции должны заканчиваться установкой МТ в держатель либо нажатием кнопки «Откр. канал» при положенной трубке.
Контроль исправности описываемой радиостанции производится посылкой соответствующей команды в ЛДС на устройство РПО. Если радиостанция исправна, то в ЛДС поступает соответствующая ответная команда. Контроль исправности радиостанции и пульта ПУС-46 производится посылкой соответствующей команды в линию ДУ на устройство РПО. Для этого необходимо нажать кнопки «Контроль» и «Вызов 1» (ДНЦ) на передней панели пульта ПУС-46 при закрытом канале. Если радиостанция исправна, то ответная команда с устройства РПО (норма приемопередающего устройства) приведет к постоянному свечению всех индикаторов на пульте ПУС-46.
При переводе радиостанции в режим «Передача» с пульта ПУС-46 осуществляется запрос исправности передающего устройства. Если радиостанция исправна, то ответная команда с устройства РПО (норма передающего устройства) приводят к постоянному свечению индикатора «Передача» на пульте ПУС-46.
При необходимости поездной диспетчер и дежурный по станции могут быть вызваны машинистом локомотива. Для вызова поездного диспетчера машинист передает с локомотивной радиостанции сигнал тонального вызова частотой 700 или 2100 Гц, для вызова дежурного по станции сигнал тонального вызова частотой 1400Гц.
При приеме вызова 700 Гц или 2100 Гц к ЛДС подключается радиостанция с лучшим качеством связи, блокирует остальные радиостанции и формирует сигнал подтверждением приема вызова частота 900 Гц на локомотивную радиостанцию.
Причем при вызове поездного диспетчера устройство РПО формирует и посылает команду «Занято» в линии ДУ1 и ДУ2 и на оба пульта ПУС-46, а при вызове дежурного по станции устройство РПО формирует и посылает команду «Прием 1400Гц» в линии ДУ1 и ДУ2 на оба пульта ПУС-46.
При приеме сигнала взаимодействия от вагона- лаборатории (частота 1100, 1200 или 1300 Гц в зависимости от установленной в конфигураторе) радиостанция формирует сигнал подтверждения частотой 900 Гц длительностью три секунды для радиостанции метрового и восемь секунд для гектометрового диапазонов, при этом в линии ДУ1 и ДУ2 на оба пульта ПУС-46 подается команда «Занято». По окончании формирования сигнала с радиостанции возвращается в режим дежурного приема.
Основными режимами работы радиостанции является:
Режим «закрытый канал» соответствует состоянию, когда МТ установлен в трубкодержатель пульта ПУС-46, кнопка «Откр. канал» на пульте ПУС-46 не нажата. Отсутствие электрическое подсоединение радиостанции к ЛДС.
Радиостанция переводится в режим «Открытый канал» в одном из случаев:
— микротелефонная трубка снята с трубкодержателя пульта ПУС-46 (индикатор » Откр. канал» на пульте ПУС-46 светится постоянно);
— нажата кнопка «Откр. канал» на пульте ПУС-46 (индикатор «Откр. канал» на пульте ПУС-46 светится постоянно).
Радиостанция переводится в режим «Прием» в одном из случаев:
— получен с локомотивной радиостанции сигнал тонального вызова частотой 1400 Гц (индикатор ДСП на пульте ПУС-46 светится прерывисто на протяжении 10 с по истечении этого времени радиостанция переводится в режим предшествующий вызову: открытый или закрытый канал);
— по команде с распорядительной станции устройство РПО подключено к ЛДС;
— полученный с локомотивной радиостанции сигнал тонального вызова 700 или 2100 Гц и устройство РПО подключено к ЛДС;
— по команде с пульта ПУС-46 (при нажатии кнопки «линия» на пульте ПУС-46) устройство РПО подключено к ЛДС (индикатор «линия» на пульте ПУС-46 светится постоянно).
Радиостанция переводится в режим «Передача» в одном из случаев:
— микротелефонная трубка снята с трубкодержателя пульта ПУС-46 и нажата тангента (индикатор «Передача» на пульте ПУС-46 светится постоянно);
— нажата кнопка «Откр. канал» на пульте ПУС-46 и нажата педаль (индикатор «Передача» на пульте ПУС-46 светится постоянно);
— при поступлении команды «Передача»;
— при формировании сигнала подтверждения 900 Гц при приеме вызывного сигнала от вагона-лаборатории (частотой 1100, 1200 или 1300 Гц) или от машиниста локомотива (700 или 2100 Гц).
При переговорах поездного диспетчера с машинистом локомотива НЧ сигналы проходят следующий путь, радиостанция в режиме «Прием», ВЧ колебания, модулированные НЧ колебаниями, с антенны локомотивной радиостанции принимаются антенной радиостанции РС-46МЦ, затем поступают на устройство РПО, демодулируются, усиливаются и поступают в ЛДС и далее на распорядительную станцию.
При переговорах дежурного по станции с пульта ПУС-46 с машинистом локомотива НЧ сигналы проходят следующий путь:
— радиостанция в режиме «Передача» НЧ сигнала с микрофона МТ или микрофона поступают на пульт ПУС-46, усиливаются и транзитом через блок питания БППУ и далее по линии ДУ поступают на устройство РПО. Далее по радиоканалу модулированные ВЧ колебания принимаются локомотивной радиостанцией;
— радиостанция в режиме «приема» ВЧ колебания, модулированные НЧ сигналами, с антенны локомотивной радиостанции принимаются антенной радиостанции, затем поступают на устройство РПО. Демодулируются, усиливаются и поступают в линию ДУ транзитом через блок питания БППУ на пульте ПУС-46. Здесь НЧ сигналы опять усиливаются и поступают на МТ или громкоговоритель пульта ПУС-46.
При переговорах дежурного по станции с пульта ПУС-46, с поездным диспетчером НЧ сигналы проходят следующий путь:
— радиостанция в режиме передачи в линию НЧ сигнала с МТ или микрофона поступают на пульт ПУС-46, усиливаются и транзитом через блок питания БППУ и далее по линии ДУ поступает на устройство РПО. Здесь НЧ сигналы усиливаются и поступают в ЛДС и далее на распорядительную станцию;
— радиостанция в режиме приема с линии НЧ сигналы с СР-234М поступают на устройство РПО радиостанции. Здесь НЧ сигналы усиливаются и поступают в линию ДУ транзитом через блок питания БППУ на пульте ПУС-46. Здесь НЧ сигналы опять усиливаются и поступают на МТ или громкоговоритель пульта ПУС-46.
3. Выбор и описание оборудования
В качестве основного технологического оборудования поездной радиосвязи в данном проекте используются радиостанции PBC-1-12
Места размещения оборудования УКВ радиостанций приведены в таблице 3.1