Системы железнодорожной радиосвязи

МИНИСТЕРСТВО  ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Иркутский государственный университет путей  сообщения

Кафедра телекоммуникационных систем 
 
 
 
 

СИСТЕМЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ РАДИОСВЯЗИ

Методическое  пособие к курсовому проекту

по дисциплинам: "Системы железнодорожной связи",

"Системы связи с подвижными объектами"

для студентов специальности 210700

"Автоматика, телемеханика и связь

на железнодорожном  транспорте" 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Иркутск 2003

 

       УДК 656.254.16: 621.396.931 [001.24 + 004.24]

      Григоров  В.А., Климов Н.Н. Системы железнодорожной радиосвязи: Методическое пособие. - Иркутск: ИрГУПС, 2003. - 49 с.

      Изложены  методика и порядок выполнения курсового  проекта по дисциплинам: "Системы ж. д. связи" и "Системы связи с подвижными объектами".

      Приведены фрагменты основ связи с подвижными объектами. Значительное внимание уделено методике расчета дальности связи в гектометровом диапазоне при использовании направляющих линий. Даны базовые кривые и необходимые коэффициенты для расчета дальности связи в диапазонах 160 МГц и 330МГц. Приведены также пояснения к пакету программ для расчета дальности поездной радиосвязи.

      Пособие предназначено для студентов  специальности 210700 - "Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте" и может быть полезно широкому кругу работников, занятых эксплуатацией радиотехнических систем на железнодорожном транспорте.

      Ил.11. Табл.11. Библиогр.: 7 назв.

      Рецензенты: В.А. Шехин, - гл. инженер службы СЦБ Восточно-Сибир-ской железной дороги; В.Е. Унучков, - канд. физ. - мат. наук,-доцент кафедры "Микропроцессорная техника и информационные системы"

      © Иркутский государственный университет  путей сообщения, 2003

 

Оглавление 

 

_{Введение}

 

      В пособии представлены необходимые материалы по выполнению студентами курсового проекта по дисциплине "Системы железнодорожной радиосвязи". Определены главные направления и основные задачи проекта по выбору и обоснование конкретных систем радиосвязи. В таблицах приведены реальные данные для расчета дальности действия радиосвязи на станциях и на перегонах. С целью сокращения времени поиска материала по запланированным в проекте системам радиосвязи указаны главы в соответствующих первоисточниках и приведены необходимые данные для расчёта.

      Данный курсовой проект выполняется в соответствии с учебной программой по дисциплинам "Системы железнодорожной связи", "системы связи с подвижными объектами", в которых имеется раздел по системам железнодорожной радиосвязи.

      Технологическая железнодорожная радиосвязь является составной частью комплекса технических средств, обеспечивающих оперативное руководство перевозочным процессом и безопасностью движения поездов.

      Цель  курсового проекта - ознакомление студента с реальной организацией технологической  радиосвязи на железнодорожном транспорте, техническими устройствами радиосвязи, использование их для управления технологическими процессами на участках и станциях железных дорог и обеспечение соответствующего качества радиосвязи между машинистами поездных и маневровых локомотивов и оперативными руководителями организации движения поездов (поездными и маневровыми диспетчерами, дежурными по станции, по парку отправления, приема, сортировочной горке, горловине формирования и т.д.).

      Курсовой  проект охватывает одну из основных систем железнодорожной радиосвязи: поездную радиосвязь.

      Курсовой  проект должен содержать:

      исходные  данные с указанием номера зачетной книжки;

      введение, которое должно характеризовать  основные задачи и оценку поставленных в задании целей;

      характеристику и описание поездной и станционной железнодорожной радиосвязи;

      выбор и описание аппаратуры;

      расчет  дальности действия радиосвязи на перегоне и на станции;

      описание  влияния помех и шумов на качество связи, характеристику и количественную оценку их параметров;

      схемы гектометровой радиосвязи по эфиру  и с использованием направляющих линий, схемы УКВ радиосвязи;

      заключение, должно иметь основные выводы по результатам выполнения курсового проекта, охарактеризованы его достоинства;

      список  использованной литературы.

      В пояснительной записке курсового  проекта должны быть представлены схемы, расчетные и графические данные, таблицы, материалы по оценке выбора каналов организации радиосвязи и по обоснованию выбора той или иной радиоаппаратуры для оперативных руководителей в системах поездной и станционной радиосвязи и выводы.

      Выполнение  данного курсового проекта позволит студенту определить объем средств  радиосвязи, выбрать радиоаппаратуру  и количество каналов, реально представить  принципы действия поездной и станционной радиосвязи и особенности построения сетей радиосвязи на участках и на станции, рассчитать дальность радиосвязи с учетом уровня полезного сигнала на перегоне и на станции при условии обеспечения необходимой надежности радиосвязи. Ниже указаны главные направления радиосвязи и основные задачи по выполнению курсового проекта, основная техническая и справочная литература, представлены исходные данные.

 

_{I. Поездная радиосвязь}

_{1.1 Общие замечания. Задание к курсовому проекту}

 

      Поездная  радиосвязь (ПРС) непосредственно влияет на использование пропускной способности участков железных дорог. Анализ поездной работы показывает, что примерно половина переговоров в грузовом движении и более 70% в пассажирском приходятся на информацию аналитического характера, способствующую улучшению режима ведения поезда. Система ПРС предназначена для оперативного управления перевозочным процессом и повышения безопасности движения поездов.

      В настоящее время для организации  поездной радиосвязи (ПРС) используется гектометровые (2,13 и 2,15 МГц), метровые (151,775; 151,825; 151, 875 МГц) и дециметровые волны (330 МГц). При этом гектометровые и метровые волны при организации ПРС являются основным диапазоном. В гектометровом диапазоне используются радиостанции типов ЖР-К-СП, ЖР-К-ЛП, РК-1, РС-6 и РВ-1, РС-46М "Транспорт" - РС с приемопередатчиками УПП1, 43РТС-А2-ЧМ, ЖР-ЗМ (ЖР-3); в метровом диапазоне-ЖР-У-СП, ЖР-У-ЛП, РС-23, РС-4, РС-6 и РВ-1 с приемопередатчиками УПП2, РВ-2, РВ-4, РВ-5, носимые радиостанции РН и носимая станция GP-340 "Моторолла" в УКВ диапазоне; в дециметровом диапазоне (330 МГц) - РС-1 и РВ-1 с приемопередатчиками УПП3. Сейчас на ВСЖД для дуплексной радиосвязи используются РВ-1М - возимая диапазонов КВ, УКВ, ДМВ; РС-1М - стационарная ДСП; СР-1М - станция распорядительная ДНЦ.

      (Две первые буквы ведомственного шифра обозначают железнодорожную радиостанцию; одна или две последующие - диапазоны, в которых работают радиостанции: У - метровый (ультракоротковолновый); К - гектометровый диапазон; предпоследняя буква - назначение радиостанции: С - стационарная; Л - локомотивная; последняя буква - назначение радиостанции - П - для поездной и С - для станционной радиосвязи).

      Радиосети ПРС, организованные в гектометровом  и метровом диапазонах, работают в  симплексном режиме, в дециметровом - в дуплексном режиме. При оснащении диспетчерских участков радиостанциями трёх диапазонов дециметровый и гектометровый диапазоны волн используются для организации линейных радиосетей, причём дециметровый диапазон волн используется как основной канал связи, а гектометровый - как резервный. Гектометровый диапазон применяется в линейных и зонных радиосетях для радиосвязи с локомотивами, которые не оборудованы радиостанциями дециметрового диапазона волн, метровый - в зонных.

      При оснащении диспетчерских участков двухдиапазонными радиостанциями, которые работают в гектометровом и метровом диапазонах или в дециметровом и метровом диапазонах волн, дециметровый диапазон используется для организации линейных радиосетей, гектометровый - линейных и линейно-зонных, метровый - зонных.

      Использование нескольких диапазонов волн увеличивает  надежность связи. Вероятность обеспечения  связи в случае использования  нескольких диапазонов определится  по формуле (см.: [2], гл.2) 

       , (1.1) 

      где Р_{S -} суммарная вероятность обеспечения связи в случае параллельной работы m систем связи с вероятностью Р_i обеспечения связью при работе одной системы. Например: при работе в гектометровом и метровом диапазонах длин волн, работая на одном из диапазонов, мы можем обеспечить вероятность связи 0,9. При параллельной работе вероятность возрастёт до 0,99 = 1- (1-0,9) (1-0,9), в случае трёх диапазонов до 0,999 =1- (1-0,9) (1-0,9) (1-0,9), что будет характеризовать систему как высоконадёжную.

      Симплексные линейные радиосети ПРС-С обеспечивают: взаимный групповой вызов и ведение переговоров между поездным (ДНЦ), локомотивным (ТНЦ) и энерго- (ЭЧЦ) диспетчерами и машинистами поездных локомотивов (ТЧМ), находящихся в любой точке диспетчерского участка;

      возможность регистрации разговоров на магнитной ленте с указанием времени; автоматический и ручной диагностический контроль станционной и возимой аппаратуры; возможность пользования сетью дежурными по станции (ДСП).

      Дуплексные  линейные радиосети ПРС-Д в пределах диспетчерского участка обеспечивают:

      взаимный  вызов с применением индивидуального, группового и циркулярного вызовов  и ведение переговоров между  ТЧМ и ДНЦ, ТНЦ, ЭЧЦ;

      передачу  команд машинисту и сообщений  машиниста;

      автоматическую  передачу данных между управляющими ЭВМ диспетчерского пункта управления и локомотива;

      автоматическую  или ручную передачу номера локомотива;

      возможность регистрации разговоров на магнитной  ленте дискретной информации с указанием  времени и даты;

      автоматический  и ручной диагностический контроль станционной и возимой аппаратуры.

      Система ПРС организуется по диспетчерским  участкам, протяженность которых  может быть в пределах 80... 200 км.

      В системе ПРС используется различная  локомотивная и стационарная радиоаппаратура (см. [2, главы 1,4,5,8], [3, глава 24]). В таблице 1.1 представлены данные по протяженности перегонов и общей длине диспетчерского участка, условное обозначение станций.

      Соответствующий диспетчерский участок студент  выбирает по последней цифре номера своей зачетной книжки. Организация  ПРС должна быть осуществлена в двух указанных выше диапазонах частот. Материалы по расчету дальности радиосвязи имеются в литературе [1-7], а соответствующие главы указаны выше. Дальность радиосвязи в гектометровом диапазоне (2,13 и 2,15 МГц) должна быть осуществлена на всей протяженности перегона, например Д - Е. Это соответствует требованиям ПТЭ железных дорог. При этом необходимо руководствоваться инструкцией ЦШ-4818 [6]. В настоящее время нормированный уровень полезного сигнала на перегоне участка не должен быть ниже 70 дБ (3160 мкВ) для возимой радиостанции, 64 дБ (1600мкВ) - для стационарной при электротяге постоянного тока, 72 дБ (4000 мкВ) для возимой и 70 дБ (3160 мкВ) - для стационарной - при электротяге переменного тока и 47 дБ (230 мкВ) для возимой 39 дБ (90мкВ) - для стационарной - при автономной (тепловозной) тяге. При скоростях более 140 км/час необходимо на входе возимой радиостанции увеличивать напряжение на 3,5 дБ. (Уровень 0 дБ соответствует 1 мкВ).