Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Электрическая связь и радио на железнодорожном транспорте. Волков, Головин, Кудряшов / Электрическая связь и радио на железнодорожном транспорте. Волков, Головин, Кудряшов.doc
Скачиваний:
833
Добавлен:
02.08.2013
Размер:
22.7 Mб
Скачать

Глава 25. Сист6а4ы стаЧиИонной и ремонтно-олеративнои радиосвязи

25.1. Общие сседения

об организации станционной

радиосвязи

/Станционная радиосвязь (СРС) предназначена для обмена информа­цией руководителей маневровой и го­рочной работы (маневрового диспет­чера — ДСЦ, станционного диспет­чера — ДСЦС, дежурных по паркам приема — ДСПП, формирования — ДСПФ, отправления — ДСПО, со­ставителей поездов, дежурного по горке — ДСПГ) с машинистами ма­невровых, горочных и хозяйственных локомотивов.

Кроме сетей маневровой и го­рочной радиосвязи, система СРС включает в себя несколько сетей радиосвязи персонала, занятого об­работкой составов на станциях^

Особенности построения сетей СРС рассмотрим на примере крупной сортировочной станции с последова­тельным расположением парков при­ема ПП, формирования Пф и от­правления ПО (рис. 25.1).IB первом маневровом районе, включающем

ПП, надвижную часть горки СГ и подгорочную горловину ПГ, про-.исходят расформирование поездов и операции по частичному формиро­ванию составов. Руководит работой дежурный по сортировочной горке ДСПГ, в помещении которого уста­навливается стационарная радиос­танция СР с двумя пультами управления.fOдин находится в распо­ряжении' ДСПГ, другой (выносной) обеспечивает доступ к СР дежурного по парку приема ДСПП./Горочные локомотивы оборудованы возимыми радиостанциями ВР, которые вместе с радиостанцией ДСПГ образуют сеть горочной радиосвязи с рабочей частотой J\./ Учитывая высокие требования к оперативности обмена информацией в этой сети,

уБызов абонентов осуществляется голосом1без предварительной посыл­ки вызывных сигналов.

Г"Во втором маневровом районе, включающем ПФ и ПО, происходит окончательное формирование соста­вов. Общее руководство маневровой работой осуществляет дежурный по парку формирования ДСП$>/в поме­щении которого установлена СР.

I Перемещением маневровых локомо­тивов, оборудованных ВР, непосред­ственно руководят составители по­ездов, имеющие HPJДежурный по парку отправления ДСПО подключа­ется к СР с помощью выносного пульта у правления.f Часто в распоря­жении руководителя маневров, кроме СР, имеется система громкоговоря-

щей связи. Тогда, имея о(бщее переговорное устройство, он может одновременно передавать сообщения как машинистам, так и работникам в паркеуНа станциях, оборудованных аппаратурой двусторонней парковой связи СДПС, предусмотрено управ­ление СР со стороны абонентов СДПС.

Все радиостанции рассматривае­мого маневрового района работают на одной частоте ft и образуют сеть маневровой радиосвязи. В сети используется, как правило, групповой избирательный вызов. Сигнал с частотой 1000 Гц служит для вызова машиниста, сигналы с частотами 700 и 1400 Гц — для вызова руководителей маневровой работы, а 2100 Гц — для вхождения по оадиоканалу в систему СДПС.

/В третьем маневровом районе, включающем всю территорию стан­ции, выполняются работы с местными вагонопотоками^] например операции на доставке вахонов под погрузку и выгрузку. 9 Руководит работами дежурный по станции ДСЦ, в распо­ряжении которого имеется СР для передачи информации машинистам хозяйственных локомотивов^ При этом образуется вторая сеть маневро-войпадиосвязи с рабочей частотой {з.

/Кроме сетей маневровой и го­рочной радиосвязи, на территории станции организуются автономные сети радиосвязи списчиков вагонов, осмотрщиков вагонов, охранников, имеющих носимые радиостанции НР1

соответственно с объединенной тех­нической конторой ОТК, пунктом технического осмотра ПТО и кара­ульным помещением, в которых устанавливаются СР. На грузовых и участковых станциях, кроме того, организуются сети радиосвязи, стар­ших приемосдатчиков пунктов ком­мерческого осмотра, товарных кон­тор, парков, грузовых дворов и кон­тейнерных площадок с приемосдатчи-ками на территории станции.

Схема управления работой одно­сторонней сортировочной станции (рис. 25.2) дает представление о контингенте и взаимосвязях слу­жебных лиц, участвующих в станци­онной работе и являющихся або­нентами системы СРС.

Применение системы СРС позво­ляет ускорить обработку составов на сортировочных горках, сократить непроизводительный простой вагонов и локомотивов, а следовательно, увеличить пропускную способность станции с одновременным повышени­ем безопасности и культуры труда.

|Общим для всех радиосетей СРС является радиальная структура по­строения с закреплением за каждой из них одной рабочей частоты. Радиостанции сетей работают в симплексном режиме с групповым (за исключением сети горочной свя­зи) избирательным вызово.м|

В настоящее время в сетях СРС широко используются радиостанции метрового диапазона волн типов ЖР-У-СС и ЖР-У-ЛС, работающие

совместно с носимыми радиостанция­ми отечественного («Сирена», «Тюль­пан», «Днепр») и зарубежного (PR-11, UFT-721) производств, а также стационарные и гозимые радиостанции венгерского производ­ства типа FM-10-164, работающие в комплексе с носимыми радио­станциями типа FM-0,5-164. Кроме того, начинается внедрение ради­останций метрового диапазона, раз­работанных для сетей СРС в рамках системы «Транспорт».

Рассмотрим особенности построе­ния перечисленных выше радиостан­ций более подробно.

25.2. Радиооборудование для станционной радиосвязи

Стационарная и возимая радио­станции типов ЖР У-СС и ЖР-У-ЛС включают в с^ой состав унифицированные приемопередатчи­ки УПП и антенны, аналогичные УПП и антеннам радиостанций типов ЖР-У-СП и ЖР-У-ЛП поездной радиосвязи (см. рис. 24.8) и отлича­ющиеся от них лишь схемой коммута­ционного и управляющего оборудо­вания: Эти отличия в наибольшей степени проявляются в стационарной радиостанции типа ЖР-У-СП (рис. 25.3), в которой имеется возможность подключения к УПП дополнительно­го выносного пульта управления ВПУ и оборудования СДПС. В режиме дежурного приема к выходу ПРМ подключен приемник тонального вы­зова НТВ, а громкоговоритель ВА устройством коммутации УК отклю­чен. При поступлении от ВР или HP

вызывного сигнала частотой 70С (1400) Гц срабатывает ПТВ, включа­ет на ПУ лампу Вызов, подключав! ВА к выходу ПРМ и СР переходи! в режим приема. По окончании сигнала вызова запускается реле времени РВ, включающее на 2 с ПРД и генератор контроля вызова ГКВ, сигнал которого частотой 890 Гц транслируется вызывающему абон ненту и прослушивается в ВА.

Для проведения переговоров с ры-| чага ПУ снимается микротелефон, при этом гаснет лампа Вызов, радиостанция остается в режиме приема и переходит в режим передачи при нажатии тангенты ТНГ.

Для посылки вызова машинисту или абоненту HP нажимается кнопка Вызов на ПУ, включается РВ, которое на 2 с включаетПРД и сигнал ГКВ частотой 1000 Гц передается в радиоканал. Возвращение микроте­лефона на рычаг ПУ переводит СР в режим дежурного приема.

Необходимость связи подвижных абонентов, имеющих в своем распо­ряжении HP или ВР, со стацио­нарными абонентами разных сетей, имеющих разные рабочие частоты, но сосредоточенных в одном территори­альном районе, требует оперативной перестройки радиостанции с одного канала на другой. Трехканальные радиостанции ЖР-У в этом смысле имеют ограниченные возможности, к тому же по ряду показателей они не удовлетворяют современным нормам. В настоящее время на ряде железно­дорожных узлов используются более совершенные многоканальные ради­останции типа FM-10-164 венгерско-

го производства и начинается внедре­ние радиостанций, разработанных для сетей СРС в рамках системы «Транспорт».

Стационарная и возимая радио­станции типа FM-10-164 строятся на базе унифицированного приемопере­датчика FM-301-160S (рис. 25.4). Задающий генератор ЗГ передатчи­ка включает в себя 12 кварцевых модулей, формирующих 12 рабочих частот в диапазоне 146—174 МГц с частотным разносом 25 кГц, что дает возможность оперативно пере­страиваться с одной частоты на другую. В передатчике реализуется ЧМ косвенным способом, для чего колебание от включенного в данный момент модуля ЗГ подается на фазовый модулятор ФМ (рис. 25.5), состоящий из четырех колебательных контуров, расстраиваемых с по­мощью варикапов, на которые подано напряжение звуковой частоты с вы­хода тракта 34. Девиация частоты ЧМ-колебания на выходе такого модулятора в четыре раза больше, чем в традиционной схеме (см. рис. 21.25). После четырехкратного умно-

жения частоты ЧМ-колебание усили­вается в тракте предварительного усиления ТПУ и в оконечном усилительном тракте ОУТ, обеспечи­вающем максимальную мощность излучения в антенне 10 Вт с возмож­ностью уменьшения до 0,5 Вт путем изменения коэффициента усиления ОУТ.

Выходной сигнал ОУТ поступает в антенну передатчика через 4-звен-ный фильтр гармоник ФГ, обеспечи­вающий такое их подавление, при котором мощность побочных излуче­ний не превышает 1 мкВт.

Приемник, собранный по суперге­теродинной схеме с одним преобразо­ванием частоты, имеет чувствитель­ность £а=0,35 мкВ при отношении сигнал/шум на выходе 12 дБ. В качестве преселектора использу­ется четырехконтурный полосовой фильтр ПФ, обеспечивающий изби­рательность по зеркальному каналу 80 дБ. Преобразователь частоты включает в себя смеситель на поле­вом транзисторе, на затвор которого подано напряжение сигнала с ПФ, а на исток — напряжение от гетеро­дина, что аналогично схеме, приведен­ное на рис. 23.11. Гетеродин представ­ляет собой совокупность 12 генератор­ных модулей, переключение которых совместно с коммутацией модулей ЗГ передатчика позволяет оперативно пе­рестраиваться с одного канала связи на другой. Колебание с выхода смеси­теля с промежуточной частотой 10,7 МГц поступает в тракт ПЧ, со-

ных микросхемах и двух кварцевых фильтров сосредоточенной селекции Ф1 и Ф2, обеспечивающих односиг-нальную избирательность по соседне­му каналу не менее 80 дБ.

В качестве частотного детектора ЧД используется дискриминатор, в котором в отличие от типовой схемы (см. рис. 23.18) вместо од­ного из колебательных контуров включен кзарцевый резонатор, что способствует увеличению крутиз­ны детекторной характеристики UBblK = f(\f). Напряжение звуковой частоты с выхода ЧД поступает в тракт 34 и на вход шумоподавителя ШП, построенного по тем же принципам, что и ШП приемников радиостанций РС-1 и РВ-1 (см. рис. 24.22).

Радиостанция FM-10-164 работа­ет в симплексном режиме. Ее переключение из режима приема в режим передачи . осуществляется с помощью электронного коммутато-•ра Ж, подающего постоянное напря­жение Е„ на ЗГ, умножитель частоты и антенный коммутатор АК- Напря­жение с ЗГ и трактов усиления ТПУ и ОУТ не снимается, что способствует уменьшению времени срабатывания передатчика до 10 мс.

Антенный коммутатор ' (рис. 25.6) состоит из двух пар специаль­ных полупроводниковых p-i-n дио­дов. Диоды VD1 и VD2 подключают к антенне выход передатчика при подаче на управляющий вход отрица­тельного напряжения Еу от ЭК- При этом диоды VD3 и VD4 заперты напряжением выхода выпрямителя, который собран на диодах VD5 и VD6, что препятствует прохождению сигнала передатчика на вход при­емника. В режиме приема напряже­ние Еу становится положительным, диоды VD1 и VD2 запираются, a VD3 и VD4 открываются, подклю­чая вход приемника к антенне. В качестве стационарных антенн используются направленные антенны типа «волновой канал» (см. рис. 22.18), возимые радиостанции комп­лектуются низкорасположенной ан­тенной ДА 150/160 (см. рис. 22.16).

В рамках системы «Транспорт» разработаны два комплекта радио­оборудования для СРС: один из них включает в себя стационарные РС-23, возимые РВ-23 и носимые РН-12 ра­диостанции для организации сетей с закрепленными каналами (рис. 25.7); второй — стационарные РС-5 и возимые РВ-4 радиостанции для организации сетей с равнодоступны­ми каналами.

Стационарные и возимые радио­станции РС-23 и РВ-23 строятся на базе унифицированного приемопередатчи­ка УПП-2 метрового диапазона волн, структурная схема и основные элект­рические характеристики которого во многом совпадают с аналогичными показателями УПП-3, входящего в состав радиостанций системы ПРС (см. п. 24.5).

Радиостанция РС-23 может рабо­тать с двумя основными пультами управления ПУ, имеющими индиви­дуальные вызывные частоты 700 и 1400 Гц и устанавливаемыми на рабочих местах двух руководителей станционной работы. Кроме основ­ных, имеется вспомогательный вынос-

ной пульт ВПУ, который может располагаться за пределами .слу­жебного помещения. Предусмотрены устройства сопряжения РС-23 с си­стемой СДПС и возможность входа* в нее со стороны подвижных або­нентов при помощи вызывного сигна­ла частотой 2100 Гц.

Радиостанцня РВ-23 имеет основ­ной ПУ и выносной ВПУ пульты управления, причем последним может пользоваться не только машинист, но и составитель поездов в том случае, когда его носимая радиостанция не обеспечивает нужную дальность свя­зи.

Радиостанция'обеспечивает рабо­ту на одном из шести радиоканалов с возможностью оперативной пере­стройки с одной рабочей частоты на другую при переходе локомотива из одного маневрового района в другой. В каждом канале, последовательно посылая 4 вызывные частоты, маши­нист, может вызвать двух команди­ров, составителя поездов или маши­ниста другого локомотива, а также войти в систему СДПС. Рассмотрим временные диаграммы сигнального кода сети СРС на базе радиостанций РС-23 и РВ-23.

Для связи с машинистом руководитель маневровой рабо­ты, (рис. 25.8, а) снимает микротеле­фон МТ с пульта РС-23 и, убе­дившись в том, что канал связи свободен, нажимает кнопку посылки сигнала вызова СВ частотой 1000 Гц и длительностью 0,5 с. На это время радиостанция автоматически перехо­дит в режим передачи, на ПУ загорается лампа Включение пере­датчика и в громкоговорителе слы­шен сигнал контроля посылки вызо­ва. После прекращения передачи СВ руководитель голосом вызывает нуж­ного машиниста, переводя РС-23 в режим передачи нажатием педали или тангенты.

При приеме СВ радиостанция РВ-23 на 15 с автоматически пере­ходит в режим призд а, что сопро­вождается звуковой и световой сигнализацией (звуковой тон в гром­коговорителе и загорание лампы Прием-вызов на ПУ). Прослушав вызов голосом, машинист снимает МТ (звуковой тон при этом прекра­щается) и, нажав тангенту, перево­дит РВ-23 в режим передачи (на ПУ загорается лампа Включение пере­датчика) ответного речевого сообще-

ния. По окончании переговоров радиостанции РВ-23 и РС-23 перево­дятся в режим Дежурный прием установкой МТ в держатели ПУ.

Для связи с руководите­лем работ машинист, снявЛЦ" (рис. 25.8, б), нажимает на ПУ одну из вызывных кнопок, переводя РВ-23 на 0,5 с в режим передачи сигнала вызова СВ частотой 1400 или 700 Гц. Приняв СВ, РС-23 переклю­чается в режим приема и в громкого­ворителе слышен вызывной тон, а на пульте загорается лампа Прием-вызов. В течение 1 с РС-23 передает сигнал подтверждения приема вызо­ва ППВ частотой 900 Гц, после чего на 15 с переходит в режим приема. Машинист, получив сигнал ППВ, нажимает тангенту и голосом вызы­вает руководителя. Взаимодействие оборудования при проведении пере­говоров и после сигнала отбоя аналогично описанному выше. При любом автоматическом или ручном (посредством тангенты) включении передатчика на ПУ загорается лампа Включение передатчика.

Радиостанции РС-23 и РВ-23 со­вместно с носимой радиостанцией РН-12 позволяют строить систему СРС как совокупность сетей с закреп­ленными каналами. На территории крупных железнодорожных узлов наряду с сетями маневровой и го­рочной радиосвязи необходимо орга­низовать новые радиосети для рабо­тников локомотивных и вагонных депо, парков формирования пасса­жирских поездов, служб движения, служб гпузового хозяйства и ияда

других подразделений. Построение подобных сетей с закреплением за каждой из них одного радиоканала потребует большого числа рабочих частот и создаст трудности совме­стной работы в одном районе без взаимных мешающих влияний.

Для решения проблемы электро­магнитной совместимости радиос­редств и повышения эффективности использования каналов целесообраз­но объединение мелких сетей СРС с закрепленными каналами в единую централизованную сеть с равнодо­ступными каналами.

Рассмотрим структурную схему построения подобной сети, полу­чившей шифр СРС-У (рис. 25.9).

8 центре обслуживаемой территорииустанавливается стационарная ради­останция РС-5 с тремя комплектамиунифицированных приемопередатчи­ков УПП-2. К коммутационномуоборудованию КО РС-5 соединитель­ными линиями длиной до 15 кмподключено девять пультов управле­ния ПУ — СУ — Д, устанавливае­мых на рабочих местах диспетчерови операторов соответствующихслужб. Мощность передатчиков и вы­сота установки антенн РС-5 выбранытак, чтобы обеспечить увереннуюсвязь с абонентами подвижныхобъектов, оборудованных возимымирадиостанциями РВ-4, в любой точкезоны обслуживания с радиусом15—20 км.

Три радиоканала РС-5 являются равнодоступными для любого из

9 стационарных и 100 подвижныхабонентов и мпгут быть использова-

ны для радиосвязи, если они свободны. Если все три канала заняты, очередной абонент, подаю­щий заявку на связь, получает отыаз. По?тому в сеть могут включаться только те служебные лица, которые не свя.гны непосредственно с управ­лением движения поездов и м&нерро-всй работой и, следовательно, до-пус.<сют ожидание при информаци­онней обслуживании.

Всзимгя радиостанция РВ-4 обес­печивает выход подвижного абонента не только к стационарным або­нентам РС-5 по равнодоступным каналам с избирательным индивиду­альным вызовом, но и к абонентам се-ей станционной, поездной и ре-монтно-оперативной связи по одному из шести оперативно переключаемых радиоканалов с групповым вызовом.

В сетях СРС находят широкое применение носимые радиостанции нескольких типов как отечественного, так и зарубежного производства. Учитывая общность их структурного построения, рассмотрим подробно лишь радиостанцию РН-12, разрабо­танною в рамках системы «Транс­порт» и удовлетворяющую совре­менным технько-эксплуатационным показателям.

Носимая радиостанция РН-12 (рис. 25.10) обеспечиьает связь на одном из пяти каналов в полосе .151 —156 МГц с разносом между соседними кг налами 25 кГц. В комп­лект РН входят: приемопередатчик,

миниатюрный пульт управления, поручивший у носись х радиостанций название манипулятор, антенна и ак­кумулятор.

В передатчике реализуется частотнгя мо/-)/.яцил косвенным способом. Колебгние с выхода квар­цевого задающего генератора ЗГ с относительной нестабильностью 15-10 6' поступает на фазовый модулятор ФМ, построенный по тем же принципам, что и рассматривае­мый рг.нее (см. рис. 25.5). Модулиру­ющее напряжение звуковой частоты формируется в тракте, который включает в себя громкоговоритель ВА, работающий при передаче сообщения как микрофон; усилитель-ограничитель Ус-Огр, устраняющий пиковые значения телефонного сиг­нала, перемодуляцию и возрастание мощности внеполосных излучений; фильтр нижних частот ФИЧ, по­давляющий частоты за пределами звукового спектра.

Модулированные колебания после двенадцатикратного умножения ча­стоты и увеличения девиации ЧМ до номинального значения 3 кГц посту­пают сначала в предварительный ПК, а затем в оконечный ОК каскады усиления, причем последний обеспе­чивает мощность излучения пере­датчика РА1 Вт. Антенный фильтр АФ подавляет гармоники полезного сигнала и препятствует возрастанию мощности побочных излучений более чем на 25 мкВт.

Приемник собран по сулергете-родинной схеме с двойным преобра­зованием частоты и содержит те же функцл энальные элементы, что и при­емник ЖР-У (см. рис. 24 8). Избира­тельность по первому и второму зеркальным каналам, обеспечивае­мая соответстзенло вчодной цепью, УРЧ с фильгоом Ф1 и кварцевым фильтром У/7 7/, на:троенным на первую промежуточную частоту ^пр1 = Ю,7 МГц, равна 70 дБ. УПЧ2 с фильтром, настроен.шм на вторую проме куточную частоту ^ф2=1)0 кГц, обеспмивает дз/х-сигнал->ную из 5.грагельность по со­седнему каналу че менее 70 дБ. Чувствительность приемчича при отношении си/H.i.i/uiyM на выходе 12 дБ равла 1,2 м. В.

В приемчике применен новый для железнодорожных радяостл щий тип частотного дем нул-гг ора, состоящий из триггера Ш мл гга ГШ и частзтно-импульсного детектора ЧИП,. ТШ превращает ЧМ ю/еблаие в после­довательность им iy IjCOB, модулиро­ванных по длительности. Вкодящий в ЧИД дифферен дир/ющий каскад преобразует их в поел ед )вательность импульсов с временно i модуляцией, в спектре которых содержится со­ставляющая со звуковой частотой. Эта составляют 1Я выделяется филь­тром нижних частот и поступает в тракт звуковой ча :тоты, содержа­щий нескол зко ка :кадов усиления У34.

Шумоподавитель ШП, постро­енный по тем же принципам, что и ШП приемчика радиостанции FM-10-164 (см. рис. 25.4), кроме запирания УЗЧ1 и подавления шумов1 при отсутствии сигнала, управляет работой экономайзера ЭК. Эконо­майзер — это элемент, обеспечиваю­щий периодическое отключение с по­мощью ключевого устройства КУ напряжения питания с каскадов приемника в режиме дежурного приема. Этим уменьшаются непро­изводительные затраты энергии ак­кумуляторной батареи GB и увеличи­вается время работы радиостанции

сигнала на вход приемли ча ШП открывает У341 и воздействует на ЭК, который, замыкая КУ, обеспечи­вает непрерывную подачу нааря«г-ния от GB нд ка:кады прием лиха.

Каскады передатчика охвачены цепью автомагической регулировки возбуждения АРВ, которая сохраня­ет постоялство мощности излучения при изменении налряжения пига. ия, а также защищает тралзистор око­нечного каскада ОК от перегрузи при повреждении антенны. По цепи АРВ постоя лное напряжение £,, пропорциональное току /, подается на утроитель частоты. При обрыве антенны в результате возрасталия /ок и £ок уменьшается кээффи диент передачи утроителя и мощность воз­буждения ОК, что выводит его тран­зистор из опасного режима ра ооты.

В режиме п-ередл ш вклю шется схема си/нализа щи СС, которая при разряде GB до 10,5 В вырабатывает предупреждающий сигнал частотой 3 кГц, прослушизаемый в громкого­ворителе.

Радиостанция РН 12 может рабо­тать с ма липу тяторами типов ПМ 801 и ПМ 802. Общлм для них является наличие генераторов то-нальнж частоты, громкоговорителя В А, кнопок Посылка вызова, Прием-передача, Выключение экономайзе­ра. ПМ 801 позволяет посылать вызывной сигнал с одной частотой, ПМ 802 — с четырьмя частотами — 700, 1000, 1400 и 2100 Гц, а также принимать вызывной сигнал с часто­тами 1000 и 1400 Гц.

В радиостанции используется штыревая антенна (четвертьволно­вый вертикальный несимметричный вибратор) или гибкая антенна такого же типа, вшитая в плечевой ремень.