1 Системи електричного зв'язку на залізничному транспорті
1.1 Короткі теоретичні відомості
Системою телекомунікацій або електричного зв'язку називають сукупність технічних засобів, що забезпечують передачу інформації у виді електричних сигналів по лініях зв'язку.
Під інформацією розуміють сукупність відомостей, що підлягають передачі.
Поняття "інформація" абстрактно. У техніці зв'язку вона представлена у виді конкретних повідомлень.
Класифікація систем електричного зв'язку за видами повідомлень, які передаються, наведена нижче.
Види
повідомлень
Системи
електрич-
ного
зв'язку
Рисунок 1.1 – Класифікація систем електричного зв'язку за видами
повідомлень, які передаються
Телефонний зв'язок – це передача мовних повідомлень.
Звукове віщання – високоякісна передача мови і музики в системах провідного, радіо і телевізійного віщання.
Телеграфний зв'язок – це передача буквено-цифрових текстів.
Факсимільний зв'язок – передача графічних нерухомих зображень любого виду (тексту, креслень, фотографій).
Телебачення – формування і передача рухомих відеозображень.
Відеотелефон – одночасна передача мовних повідомлень і зображення абонентів, що ведуть переговори.
Дані – інформація, передана у формі, сприйнятної для її формальної обробки ЕОМ або автоматичними пристроями.
Мережі ЕОМ – сукупність ЕОМ і абонентських пристроїв, зв'язаних системами передачі даних.
Телемеханіка – автоматизація керування і контролю на відстані з передачею даних по каналах електричного зв'язку.
Найпростіша система електричного зв'язку може бути представлена у такому вигляді.
Рисунок 1.2 – Структурна схема системи електричного зв'язку з
безпосередньою передачею первинних електричних
сигналів
Для передачі по лінії зв’язку повідомлення необхідно перетворити в електричний сигнал, а в пункті прийому сигнал знову перетворюють в повідомлення, сприйнятне одержувачем. При цьому, електричний сигнал є електромагнітним коливанням, зміна параметрів якого відображає передане повідомлення
Такі системи називають системами з безпосередньою передачею первинних електричних сигналів. Вони досить поширені. Прикладами можуть служити місцеві мережі телефонного і телеграфного зв'язку, мережі передачі телевізійних сигналів, наприклад у системах відеоспостереження та інші.
Рисунок 1.3 – Приклади систем електричного зв'язку з
безпосередньою передачею первинних
електричних сигналів
В системах телефонного зв’язку звукові коливання, які збуджуються голосом людини, перетворюються в коливання електричного струму за допомогою мікрофона. Найбільш поширені вугільні мікрофони, в яких під дією звукових коливань змінюється опір вугільного порошку і відповідним чином змінюється величина струму. Зворотне перетворення електричних коливань струму в звукові коливання здійснює телефон. Такі перетворювачі в системах телефонного зв’язку називають електроакустичними.
В системах телеграфного зв’язку кожний знак повідомлення перетворюється телеграфним апаратом в електричний сигнал у вигляді комбінації імпульсів струму. При прийомі телеграфний апарат здійснює зворотне перетворення.
В телевізійних системах передавальна камера представляє зображення у вигляді великої кількості окремих елементів, яскравість яких перетворюється у пропорційну напругу електричного відеосигналу. Перетворення електричного сигналу у відповідне зображення здійснюється в приймальних телевізійних трубках.
У багатьох випадках безпосередня передача первинних електричних сигналів неефективна або навіть неможлива, тому до складу систем електричного зв'язку зазвичай входять спеціальні каналоутворюючі пристрої КУП.
Рисунок 1.4 – Система електричного зв'язку з КУП
КУП забезпечують формування електричних сигналів для передачі їх по лініях зв'язку в передавальних пристроях (ПРД) і обробку сигналів при їхньому прийомі в приймальних пристроях (ПРМ).
Каналом зв'язку називають частину системи електричного зв'язку, що забезпечує передачу сигналів від деякої точки А до точки В, узятих умовно в залежності від того, канал якого виду розглядається. При цьому всі елементи до точки А вважають джерелом сигналу для каналу даного виду.
Використання однієї пари проводів для організації тільки одного каналу зв'язку є вкрай неефективним і допускається тільки в спеціальних випадках. Широко використовуються багатоканальні системи передачі БКСП, які дозволяють організувати по одній парі проводів одночасну і незалежну передачу сигналів багатьох каналів.
Первинні електричні сигнали різних систем відрізняються за характером і параметрами, тому для ефективної передачі різних сигналів потрібні канали з різними параметрами. КУП забезпечують оптимальні умови передачі сигналів по лініях зв'язку різних типів, необхідну дальність зв'язку і збільшення пропускної здатності ліній за рахунок створення багатоканальних систем.
Телекомунікаційні системи є складним комплексом технічних засобів та споруд. В їх складі розрізняють транспортну або первинну мережу та вторинні мережі, які класифікують за видами повідомлень, що передаються: голос, телеграф, дані, відео відповідно до рисунка 1.1.
Основою транспортної мережі є лінії зв’язку різних видів: повітряні, кабельні, волоконно-оптичні та радіолінії і багатоканальні системи передачі (БКСП), які дозволяють сформувати типові канали і тракти для передачі повідомлень будь-якого виду.
Кінцеве абонентське обладнання певної вторинної мережі підключається до каналів первинної мережі через мережу доступу, яка складається з абонентських та з’єднувальних ліній і автоматичних комутаційних станцій, які виконують з’єднання абонентів.
Структура транспортної мережі визначається вимогами організації зв’язку на різних рівнях управління залізничним транспортом. Виходячи з цих вимог, на залізницях створюється багаторівнева структура транспортної мережі у складі магістрального, дорожнього та відділкового рівнів. Хоча транспортні мережі всіх трьох рівнів організуються в одній лінії зв’язку, пов’язані між собою і забезпечують взаємне резервування за рахунок виділених каналів.
Магістральна первинна мережа забезпечує організацію каналів зв’язку між Укрзалізницею і управліннями залізниць, а також між управліннями залізниць.
Дорожня мережа забезпечує організацію зв’язку між управліннями залізниць і дирекціями перевезень (відділками) кожної дороги.
Відділкова мережа забезпечує організацію зв’язку між відділками і дільничними станціями.
На території залізничних станцій та вузлів організують місцеві мережі зв’язку.
За призначенням телекомунікаційні мережі Укрзалізниці складаються з мереж оперативно-технологічного зв’язку (ОТЗ), загальнотехнологічного зв’язку (ЗТЗ) і мереж передачі даних.
ОТЗ забезпечує безпосереднє оперативне керування експлуатаційною роботою та рухом поїздів. Він є невід’ємною частиною технологічного процесу керування залізничним транспортом, поєднуючи в собі мережі всіх рівнів.
Загальнотехнологічний зв’язок забезпечує надання працівникам всіх підрозділів залізничного транспорту послуг з передачі мовної та документальної інформації.
Мережа передачі даних Укрзалізниці складається з трьох незалежних сегментів:
- у складі автоматизованих систем оперативного управління вантажними перевезеннями АСОУП;
- в системі з обслуговування пасажирів „Експрес”;
- в системах електронної пошти.
Нижче наведено перелік рекомендованої літератури для вивчення кожної з тем відповідно до програмного змісту першого розділу дисципліни. Контрольні запитання охоплюють основний зміст розділу.
Рисунок 1.5 – Структурна схема телекомунікаційної мережі