Железнодорожная технологическая радиосвязь

Железнодорожная технологическая радиосвязь

Содержание

Введение

1. Описание существующей схемы связи на участке проектирования

1.1 Проектируемый участок

1.2 Оборудование поездной радиосвязи участка

2. Обзор существующих систем и средств поездной радиосвязи

2.1 Принцип организации поездной радиосвязи

2.2 Системы поездной радиосвязи

2.3 Принцип работы структурной схемы ПРС

3. Выбор и описание оборудования

3.1 Описание радиостанции РВС-1-12

3.2 Электропитание установки

4. Электрический расчет дальности связи в сетях технологической железнодорожной радиосвязи диапазона 160 МГц (ПРС-С)

4.1 Определение поправочных коэффициентов В_М, М, К_В, К_М, затухание в фидере

4.2 Вероятностные коэффициенты, учитывающие флуктуации сигнала

4.3 Определение напряженности поля Е₂ по базовым кривым

4.4 Определение типа трасс радиосвязи

4.5 Определение поправочных коэффициентов а_Т и К_М

4.6 Расчет напряжения на входе приемника, определение дальности радиосвязи

4.7 Классификация и выбор стационарных антенн

4.8 Молниезащита стационарных антенн

5. Определение экономической эффективности поездной радиосвязи

5.1 Сущность и значение экономической эффективности

5.2 Расчет капитальных вложений на оборудование участка поездной радиосвязью

5.3 Расчет эксплуатационных расходов

5.4 Определение экономического эффекта

6 Обеспечение безопасности при монтаже и эксплуатации оборудования стандарта КВ и УКВ

6.1 Нормативно -правовая база обеспечения безопасности

6.2 Опасные и вредные производственные факторы. (Технологические выполнения работ с точки зрения опасных вредных факторов)

6.3 Инженерно - технические мероприятия, направленные на обеспечение безопасности

6.4 Расчет искусственного освещения помещения дежурного по станции

7. Надежность радиотехнической системы

7.1 Проблема надежности в работе радиоэлектронной аппаратуры

7.2 Определение надежности системы

Заключение

Список используемых источников

Введение

 

Железнодорожный транспорт в Якутии - одна из важнейших составляющих частей транспортной системы республики. С развитием железнодорожного транспорта в республике связываются перспективы интенсификации её экономического развития, освоение месторождение ряда полезных ископаемых, включение значительной части территории республики (на которой проживает большинство её населения) в зону круглогодичной транспортной доступности и снижение затрат на организацию северного завоза.

В августе 2002 года открыт в прямом сообщении для приема грузов в вагонах участок Нерюнгри - Грузовая - Томмот. В июле 2003 года станции Алдан и Томмот включены в прямое сообщение с общей сетью МПС РФ для приема грузов в среднетоннажных и крупнотоннажных контейнерах.

На цифрах покажем, что представляет собой эксплуатируемая сегодня дорога Беркакит - Томмот. Это - 360 км главного пути, кроме того, 58,3 км станционных и специальных путей, 6,6 км - подъездных; 333 искусственных сооружений; 14 раздельных пунктов, в том числе восемь станций; 2 контейнерные площадки и 2 грузовых двора общего пользования; локомотивное депо станции Алдан. Это - 19 локомотивов (8 магистральных и 11 маневровых); 7 комфортабельных пассажирских вагонов; 2 железнодорожных вокзала на станциях Алдан и Томмот.

Пуск пассажирских поездов на участке Нерюнгри - Грузовая - Томмот - одно из самых значительных событий в жизни республики.

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 Проектируемый участок

 

В соответствии с заданием в качестве объекта проектирования был выбран участок железной дороги Нерюнгри - Грузовая - Томмот , который расположен в Республике Саха (Якутия) и проходит в субмеридиональном направлении по Южной и Центральной Якутии по Алданскому и Нерюнгринскому районам. В географическом отношении Южная Якутия это территория, состоящая из ряда горных хребтов, гольцовых групп, плоскогорий, горных впадин с довольно сложной геологической историей и разнообразным геоморфологическим строением. Здесь преобладают среднегорный и высокогорный ландшафты с колебанием высот от 650 до 2420 м над уровнем моря. Высоты площадок строительства не превышают 1300 м над уровнем моря. Речная сеть относится к бассейнам рек Алдан и Чульман. Климат района суровый, резко континентальный с коротким летом и продолжительной зимой, колебания температур от плюс 30⁰С в июле до минус 60⁰С в январе, при среднегодовой минус 11⁰С.

Средняя глубина сезонного оттаивания-промерзания грунтов составляет 4 м - на водораздельных пространствах и 1,5 м - по долинам рек и ручьев. Температура почвы на глубине 0,8 м колеблется от минус 0,4^о до минус 9,5^о - в зимние месяцы; от плюс 2,1^о до плюс 11,8^о - в летние.

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

 

Система радиосвязи проектируемого участка железной дороги ст. Нерюнгри - Грузовая - ст. Томмот обеспечивает следующие виды технологической радиосвязи:

. Поездная диспетчерская радиосвязь в КВ диапазоне 2,13; 2,15 МГц в пределах всего участка между ДНЦ - ДСП - ТЧМ;

. Линейная служебная радиосвязи в УКВ диапазоне 151-156 МГц в пределах всего участка между ДНЦ и прочими абонентами;

. 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.

Рисунок 1.1 - Радиостанция РС-46МЦ

Радиостанция РВ-1М

На локомотивах установлены радиостанции РВ-1М (рисунок 1.2)

Рисунок 1.2 - Радиостанция РВ-1М

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;

дециметровых волн (ДМВ) на фиксированных частотах от 307 МГц до 307,4625 МГц (частоты передачи) от 343 до 343,4625 МГц (частоты приема) с шагом по сетке частот не превышающем значения 25 кГЦ.  Диапазон разбит на 6 групп частот по 4 частоты в группе (3 частоты приема и одна частота передачи). В диапазоне ДМВ радиостанция работает в дуплексном режиме, в остальных диапазонах - в симплексном режиме.

Радиостанция работоспособна при температуре окружающей среды от минус 40 до плюс 55°С, относительной влажности до 93% при температуре до 40°С.

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

Носимые радиостанции это портативные рации, которые можно носить в руке. Основное применение носимых радиостанций - поддержание мобильной связи на небольших расстояниях. Дальность связи портативных раций зависит от многих факторов и обычно достигает порядка 5 - 7 км по прямой. Современные носимые радиостанции имеют эргономичный дизайн - их удобно держать в руке, имеют влаго- и пылезащищенные корпуса и их очень удобно носить на поясе или в кармане. Радиостанции Motorola серии СP обладают широким набором функциональных возможностей и при являются при этом одними из самых компактных.

Основные характеристики:

число каналов- 16;

частоты - VHF: 146-174МГц, UHF: 403-440/438-470/465-495 МГц;

мощность -VHF: 5Вт, UHF: 4Вт;

- время работы без подзарядки может достигать 19 часов;

- вес -377 г;

габариты ВxШxД (со стандартной батареей) - 130x62x42 мм

Рисунок 1.3 - Носимая радиостанция Motorola CP-140

 

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]

Конструктивно ЛПО представляет собой однорядный каркас. Он предназначен для установки на типовой стойке аппаратуры избирательной связи диспетчерской. Каркас включает в себя соединительную корзину. В ней по направляющим устанавливаются следующие функциональные блоки: пульт контроля сети (ПКС); микропроцессорный контроллер (МПК); приемник-генератор сигналов (ПГС); адаптеры дистанционных каналов (АДК1, АДК2, АДК3); адаптер линейных каналов двух/четырех проводных (АЛК - 2\4); адаптер периферийных устройств (АПУ-34); генератор низкочастотный (ГНЧ-34); стабилизатор вторичного питания (СВП); выпрямитель сетевого напряжения (ВСН); ремонтная плата (РП). Блоки, входящие в ЛПО-34, при современной работе, образовывают подсистемы, работа которых обеспечивает функционирование станции. Устройство ЛПО-34 является основной частью распорядительной станции и выполняет следующие функции:

·   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

 

.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.

На сети дорог нашей страны ПРС организуется по радиопроводному принципу. В пределах диспетчерского участка на промежуточных станциях устанавливаются стационарные радиостанции (РС), подключенные к проводному каналу поездной диспетчерской связи. Локомотивы оборудуются возимыми радиостанциями (РВ). Связь дежурного по станции с машинистами осуществляется по радиоканалу, а для организации связи поездного диспетчера с машинистами используется и радиоканал, и канал поездной диспетчерской связи, к которому с помощью распорядительной станции (СР), устанавливаемой у ДНЦ, подключаются станционные радиостанции (РС), вблизи которой находится в данный момент нужный диспетчеру поезд. Следовательно, связь ДНЦ - машинист осуществляет по радиопроводному принципу: от машиниста локомотива до стационарной радиостанции - по радиоканалу, от стационарной радиостанции до диспетчера - по проводному каналу. 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. В радиостанциях ПРС используются симплексный и дуплексный режимы работы. Симплексный режим работы - это режим, при котором передача и прием возможны попеременно в каждом направлении, то есть передача и прием сигналов между стационарной и возимой радиостанциями ведутся через одну стационарную радиостанцию, подключенную к линии на время сеанса радиосвязи. В настоящее время на дорогах нашей страны ПРС организуется по радиопроводному принципу в симплексном режиме на одной частоте с использованием группового вызова. В симплексном режиме на одной рабочей частоте f1 вдоль участка, по которому движется локомотив, располагают стационарные радиостанции. При использовании радиостанций типа ЖР - УК на одном диспетчерском участке их может быть установлено до 28 радиостанций, при использовании радиостанций системы "Транспорт" их потребуется также 28 штук. Эти радиостанции соединяются между собой и с распорядительной станцией двухпроводным каналом связи. На протяжении всего пути следования подвижного объекта может быть организовано радиосетей по числу диспетчерских кругов, протяженностью до 150 км. В симплексной системе ПРС, работающей на одной частоте необходимо обеспечить участие одной стационарной радиостанции в процессе переговоров между диспетчером и машинистом локомотивов. Это требует решения двух принципиальных задач:

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.

Симплексная линейная радиосвязь предназначена для организации радиосвязи между машинистами поездных локомотивов, находящихся на диспетчерских участках и поездными диспетчерами, локомотивными и энергодиспетчерами (с разрешения и под контролем ДНЦ), а также между машинистами поездных локомотивов и дежурными по станциям в пределах всей длины прилегающих к станции перегонов или ее части. Радиосеть организуется в гектометровом диапазоне волн (2МГц). На стационарных пунктах вдоль диспетчерского участка устанавливают стационарные радиостанции РС-46МЦ, соединенные между собой и с распорядительной станцией диспетчера проводным каналом связи. К распорядительной станции подключают три пульта управления: один основной (ПУ-О) и два дополнительных (ПУ-Д). У поездного диспетчера устанавливается ПУ-0, у локомотивного и энергодиспетчера - ПУ-Д. К стационарным радиостанциям РС-46МЦ по двухпроводной цепи подключаются пульты управления ПУС, устанавливаемые на рабочих местах дежурных по станциям. Пульты могут быть удалены от шкафа радиооборудования на расстояние до 15 км. В данной радиосети предусматривается документирование всех ведущихся переговоров с фиксацией текущего времени, записью их регистром переговоров Мирор 24.

.3 Принцип работы структурной схемы ПРС

При гектометровом (2МГц) и метровом (160МГц) диапазонах поездная радиосвязь позволит обеспечить:

связь машинистов поездных локомотивов с дежурными по станциям и диспетчерами (гектометровый диапазон используется для связи ДСП и машинистов в пределах прилегающих к станции перегонов, а метровый диапазон - в пределах станции и на участках приближения к ним);

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 машинистов поездных локомотивов с машинистами встречных и следом идущих поездов, с помощниками машинистов при выходе последних из кабины локомотива - в диапазоне метровых волн. Помощники машинистов при этом должны оснащаться носимыми радиостанциями;

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 );

-       пульт ПУС 462/461;

-       блок питания БППУ;

-       педаль;

-       микрофон;

-       АНСУ;

-       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.

Одновременно в линии ДУ1 и ДУ2 поступает с устройства РПО команды "Сброс - занято" на оба пульта ПУС-46. Поездной диспетчер имеет приоритетное право вызова и видения переговоров с абонентами в описываемый системе.

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:

-       "Открытый канал";

-       "Закрытый канал";

-       "Прием и передача".

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

Таблица 3.1 - Места размещения оборудования УКВ радиостанций

Наименование ж.д. станции	Помещение для размещения р/ст.
Нерюнгри-Грузовая	Связевая в посту ЭЦ
Денисовский	Блок-модуль связи
Чульман
Чульбасс
Тенистый
Хатыми
Огоньор
Таёжная
Большой Нимныр
Селигдар
Косаревский
Алдан	Помещение дежурного
	Лаз в ПЗ-ЭЦ
Куранах	Помещение дежурного
	Связевая в СТЗ

3.1 Описание радиостанции РВС-1-12

 

Радиостанция РВС-1-12 и ее исполнения предназначены для работы в сетях поездной, ремонтно-оперативной и станционной радиосвязи на железнодорожном транспорте.

Радиостанция обеспечивает совместную работу с эксплуатируемой на сети железных дорог аппаратурой радиосвязи системы "Транспорт" и комплекса ЖРУ (возимыми радиостанциями РВ-1, РВ1М, РВ1.1М, РВС-1, 42РТМ-А2-ЧМ, стационарными радиостанциями 43РТС-А2-ЧМ, РС-6, РС-46М, РС-46МЦ и распорядительной станцией СР-Ц-04), носимыми радиостанциями Радий 301, Альтавия 301, Motorola. Линейный канал радиостанции обеспечивает работу в цифровых IP сетях. Радиостанция работает в симплексном режиме в диапазонах гектометровых и метровых волн. Выбор рабочего диапазона осуществляется с помощью соответствующих клавиш пультов управления радиостанции. В диапазоне гектометровых волн радиостанция обеспечивает работу в режиме одночастотного симплекса на одной из двух частот 2130 кГц или 2150 кГц. В диапазоне метровых волн радиостанция обеспечивает работу на трех группах частот по три канала в каждой группе, в режиме одно- или двухчастотного симплекса на любой (любой паре) из 172 рабочих частот в диапазоне от 151,725 до 156 МГц с разносом частот между соседними каналами 25 кГц. В диапазоне гектометровых волн радиостанция может работать со стационарными Г- и Т-образными антеннами и различного вида направляющими линиями. В диапазоне метровых волн - с антеннами типа АС-1/2, АС-3/2, АС-4/2, АС-5/2, АС-6/2 или аналогичными им, разрешенными к применению на железнодорожном транспорте. Радиостанция обеспечивает связь с абонентами линейных радиосетей при управлении с одного или двух пультов управления ПУ, удаленных до 100 м (электропитание ПУ от радиостанции) или до 2 км (автономное электропитание), и с распорядительной станции (СР-Ц-04). Управление работой радиостанции с пультов управления ПУ осуществляется по физическим двухпроводным линиям связи. Управление со стороны распорядительной станции производится по цифровой сети типа Ethernet.

Рисунок 3.1 - Радиостанция РВС-1-12

Радиостанция обеспечивает возможность:

подключения магнитофона для записи ведущихся переговоров;

работы с аппаратурой ТУ-ТС;

подключения внешнего громкоговорителя мощностью до 5 Вт;

сопряжения по стыку RS-232;

подключения технологической микротелефонной трубки для ведения переговоров по радиоканалу;

самотестирования блоков и узлов радиостанции в режиме "ТЕСТ1";

дистанционного тестирования и конфигурирования радиостанции по линейному каналу.

По основным параметрам радиостанция соответствует следующим нормативным документам:

по электрическим параметрам приемопередающих трактов - ГОСТ 12252 для радиостанций

второго типа;

по устойчивости к механическим и климатическим воздействиям - ГОСТ 16019 для группы

С2 первой степени жесткости;

по разборчивости речи - ГОСТ Р50840 для второго класса качества.

Радиостанция состоит из следующих блоков:

-       Блок БАРС-18;

-       Пульт управления ПУ-С;

-       Микротелефонная трубка;

-       АнСУ;

-       Блок питания АПС12В;

-       Педаль;

-       Панель PKM48.

Основой радиостанции является блок БАРС-18, структурная схема которого представлена на рисунке 3.2

Рисунок 3.2 Структура блока БАРС-18

Основные параметры и характеристики:

Радиостанция должна работать в симплексном режиме в ГМВ и МВ диапазонах.

Выбор рабочего диапазона должен осуществляться с помощью пультов управления радиостанции.

В ГМВ диапазоне радиостанция должна обеспечивать работу в режиме одночастотного симплекса на одной из двух частот: 2130 кГц или 2150 кГц, переключаемых не оперативно с пультов управления.

В МВ диапазоне радиостанция должна обеспечивать работу на трех группах частот по три канала в каждой группе, переключаемых оперативно, в режиме одно- или двухчастотного симплекса на любой (любой паре) из 172 рабочих частот в диапазоне от 151,725 до 156,000 МГц с разносом частот между соседними каналами 25 кГц.

Рабочим частотам присвоены порядковые номера, которые распределены следующим образом:

а) частоты в диапазоне от 151,725 до 154,000 МГц имеют номера с первого по 92;

б) частоты в диапазоне от 155,000 до 156,00 МГц имеют номера с 93 по 132;

в) частоты в диапазоне от 154,025 до 154,975 МГц имеют номера с 133 по 172.

Все операции по выбору и установке рабочих частот, выполняемые в условиях эксплуатации, должны производиться по присвоенным им порядковым номерам. Выбор рабочих каналов с пультов управления должен выполняться по порядковому номеру частотной группы и по номеру канальной клавиши.

Электрические параметры тракта передачи радиостанции должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 3.2

Таблица 3.2 - Электрические параметры тракта передачи радиостанции

Наименование параметра	Значение параметра
	для диапазона МВ	для диапазона ГМВ
Мощность несущей передатчика на нагрузке 50 Ом, Вт: -номинальная -пониженная 1 -пониженная 2 -пониженная 3	9±1 1±0,5 3±1 5±1	12±2 6±2 - -
Коэффициент нелинейных искажений передатчика, %, не более	5	5
Чувствительность модуляционных входов, В: -на входе для подключения МТТ ПУ1 и ПУ2 -на входе для подключения технологической МТТ -на входах для подключения ТУ-ТС КВ и УКВ	0,025±0,005 0,06±0,015 0,2±0,05	0,025±0,005 0,06±0,015 0,2±0,05
Отклонение АЧХ передатчика от характеристики: - с предкоррекцией, дБ/октава - равномерной по входам ТУ-ТС, дБ	6 (+1,5;-3) 0±3	3(+1;-2) 0±3
Максимальная девиация частоты передатчика, кГц, не более	5	2,5
Девиация частоты передатчика, Гц, не более, при модулирующих частотах: - 5 кГц - 10 кГц - 20 кГц	1500 300 60	- - -
Девиация частоты передатчика при модуляции сигналами вызова, кГц	от 2,5 до 5	от1,5 до 2,5
Уровень паразитной частотной модуляции передатчика, дБ, не более	минус 40	минус 40
Уровень паразитной амплитудной модуляции, %, не более	3	3
Ширина полосы частот излучения, кГц, не более, на уровнях: - минус 30 дБ (контрольная) - минус 40 дБ - минус 50 дБ - минус 60 дБ	16,8 23,1 28,8 35,2	11,8 - 22 -
Уровень побочных излучений передатчика: - в соседнем канале, мкВт, не более - в рабочей полосе частот при отстройке не менее 200 кГц, мкВт, не более - за пределами рабочей полосы частот для диапазона: 1) МВ, мкВт, не более 2) ГМВ, дБ, не более	2,5 0,01 2,5 -	- - - минус 46
Отклонение рабочей частоты передатчика от номинального значения, не более	10х10-6	50х10-6

Электрические параметры тракта приема радиостанции должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 3.3

Таблица 3.3 - Электрические параметры тракта приема радиостанции

Наименование параметра	Значение параметра
	для диапазона МВ	для диапазона ГМВ
1 Чувствительность приемника при отношении сигнал/шум 12 дБ ((СИНАД), 1/2 эдс), мкВ, не более	0,5	5
Коэффициент нелинейных искажений приемника, %, не более	5	5
Величина напряжения сигнала на выходах в диапазоне МВ, В: -на выходе для подключения МТТ ПУ1 и ПУ2 -на выходе для подключения технологической МТТ	0,63±0,1 0,45±0,05	0,63±0,1 0,45±0,05
-на выходе для подключения магнитофона -на выходах для подключения ТУ-ТС КВ и УКВ	0,6±0,4 0,75±0,1	0,6±0,4 0,75±0,1
Уровень фона приемника, дБ, не более	Минус 40	Минус 40
Отклонение АЧХ приемника от характеристики: - с послекоррекцией дБ/октава - с послекоррекцией дБ/октава	минус 6 (+1,5;-3) -	- минус 3 (+1,5;-3)
Избирательность приемника по соседнему каналу, дБ, не менее	80	60
Интермодуляционная избирательность приемника, дБ, не менее	70	55
Избирательность приемника по побочным каналам, дБ, не менее	80	60
Эффективность работы подавителя импульсных помех, дБ, не менее	50	50
Пределы регулировки порога срабатывания шумоподавителя по соотношению сигнал/шум, дБ	От 6 до 26	От 6 до 26
Уровень излучения гетеродинов приемника, нВт, не более	2	2

Радиостанция должна обеспечивать следующие режимы работы для диапазонов ГМВ и МВ:

"ДЕЖУРНЫЙ ПРИЕМ";

"ПРИЕМ";

"ПЕРЕДАЧА".

Режим "ДЕЖУРНЫЙ ПРИЕМ" должен обеспечиваться для радиостанций,

работающих в сетях ПРС и РОРС в следующих случаях:

после включения питания при установленной телефонной трубке в пульт управления и нахождении пульта дополнительного в держателе;

после установки телефонной трубки в пульт управления и пульта дополнительного в держатель;

при повторном нажатии на пульте управления и пульте дополнительном клавиши "КВ" для диапазона ГМВ или клавиши "УКВ" для диапазона МВ;

через 15с после приема сигнала "ВЫЗОВ ДСП" из радиоканала при установленной телефонной трубке в пульт управления и пульта дополнительного в держатель, если до приема сигнала вызова радиостанция находилась в режиме "ДЕЖУРНЫЙ ПРИЕМ".

В режиме "ДЕЖУРНЫЙ ПРИЕМ" радиостанция должна обеспечить блокировку клавиш пульта управления радиостанции, кроме клавиш "КВ" и "УКВ", и иметь следующую индикацию:

включенного состояния радиостанции и пульта управления;

рабочего диапазона и номера канала.

При работе в режиме "ДЕЖУРНЫЙ ПРИЕМ" радиостанция должна производить обработку вызывных сигналов, поступающих из радиоканалов, но при этом речевая информация, вызывные сигналы и помехи, существующие в радиоканалах, не должны прослушиваться в громкоговорителе и телефоне пультов управления.

При работе в сетях СРС режим "ДЕЖУРНЫЙ ПРИЕМ" должен быть отключен.

Режим "ПРИЕМ" должен обеспечиваться в следующих случаях:

при снятии телефонной трубки с держателя пульта управления;

при получении тонального сигнала "ВЫЗОВ ДСП";

при первом нажатии на пульте управления или пульте дополнительном клавиши "КВ" для диапазона ГМВ или клавиши "УКВ" для диапазона МВ;

после отпускания тангенты телефонной трубки пульта управления или отпускания педали;

после окончания посылки вызывных сигналов;

при получении команды "ПРИЕМ" из линейного канала.

При работе в режиме "ПРИЕМ" вызывные сигналы и переговоры, ведущиеся по радиоканалу, должны прослушиваться в громкоговорителе и телефоне пульта управления, а при подключении линейного канала - транслироваться в линейный канал.

Режим "ПЕРЕДАЧА" должен обеспечиваться в следующих случаях:

при нажатии тангенты телефонной трубки или педали;

при посылке вызывных сигналов;

при получении команды "ПЕРЕДАЧА" от устройства ТУ-ТС;

При работе в режиме "ПЕРЕДАЧА" должен включаться передатчик, и вся информация, поступающая на модулятор передатчика, должна транслироваться в радиоканал.

В случае работы радиостанции на одном диапазоне при поступлении вызова по второму диапазону радиостанция должна иметь возможность оповещения о поступившем вызове в виде звукового сигнала.

В случае работы радиостанции в режиме "ПРС" диапазона МВ должна обеспечиваться возможность автоматической установки основного канала при переходе в режим "ДЕЖУРНЫЙ

В случае работы радиостанции в режиме "ПРС" должна обеспечиваться возможность установки радиостанции на приоритетный диапазон ГМВ или МВ при переходе в режим "ДЕЖУРНЫЙ ПРИЕМ", а также иметься возможность работы без приоритета. [13]

3.2 Электропитание установки

Современная телекоммуникационная аппаратура, вычислительные и радиотехнические комплексы требуют для своего функционирования больших затрат электрической энергии. Причём большая часть потребляемой энергии расходуется на технологические нужды (усиление и передачу сигналов, генерирование колебаний, преобразование сигналов, установление соединения между абонентами и др.). При этом качество работы устройств однозначно зависит от качества энергии электропитания. Эти два фактора (энергозатраты и качество энергии) определяют структуру и отдельные компоненты источников и систем электропитания, как крупных узлов электросвязи (радиоцентров, телефонных станций и др.), так и отдельных электронных устройств

Питание проектируемой радиостанции GМ160 осуществляется постоянным током с допустимыми пределами напряжения +11B ÷ +15B от ЭПУ предусмотренных проектом строительства оптико-волоконной линии связи на участке Нерюнгри-Грузовая - Томмот.

Электропитание радиостанций осуществляется от двух источников:

основного - сеть переменного тока напряжением 220 (+22;-33)В и частотой 50Гц;

резервного - источника постоянного тока напряжением 48 (+20;-10)В.

Переход с основного источника на резервный и обратно осуществляется автоматически. При пропадании напряжения основного источника и соответственно при его появлении без нарушения работы радиостанции.

Мощность, потребляемая радиостанцией от основного источника питания, не должна превышать значений, указанных в таблице 3.4

Таблица 3.4 - Мощность, потребляемая радиостанцией

Режим работы	Норма параметра, Вт
"Дежурный прием" и "Прием" "Передача" в одном диапазоне "Передача" при одновременном включении МВ и ГМВ приемопередатчиков	40 70 120

4. Электрический расчет дальности связи в сетях технологической железнодорожной радиосвязи диапазона 160 МГц (ПРС-С)

Проектирование сети ПРС-С сводится к одной из следующих задач:

определение размеров зон уверенной радиосвязи, в пределах которых обеспечивается требуемое качество обслуживания абонентов при заданных мощностях передатчиков и высотах установки антенн стационарных и подвижных (возимых, носимых, переносных) радиостанций;

определение высот установки антенн стационарных радиостанций при заданных мощностях передатчиков, размерах зоны уверенной радиосвязи и качества обслуживания на границе зоны. [3]

Первой задачей, возникающей при расчете сетей технологической железнодорожной радиосвязи, является расчет дальности радиосвязи. Дальность радиосвязи определяется исходя из минимально допустимого отношения сигнала/шум, и, таким образом, напрямую зависит от величины потерь на трассе распространения радиосигнала.

Исходные данные:

h_1, h₂ - высоты передающей и приемной антенн (20 м и 5 м);

Р₁ - мощность передатчика (12 Вт);

G₁, G₂ - коэффициенты усиления передающей и приемной антенн соответственно (9 дБ и 0 дБ);

однопутный участок;

автономная тяга;

направление радиосигнала совпадает с направлением трассы железной дороги;

4.1 Определение поправочных коэффициентов В_М, М, К_В, К_М, затухание в фидере

Поправочные коэффициенты должны учитывать отличие параметров антенно-фидерных трактов, мощности передатчика и рельефа местности от условий, для которых приведены кривые на рисунке 4.1

Рисунок 4.1 - Базовые кривые распространения

Коэффициент мощности, дБ

(4.1)

должен учитывать отличие мощности передатчика Р от мощности P₁ =1 Вт (рисунок 4.2)

Рисунок 4.2 - График для получения поправочного коэффициента В_М

В_М=11 дБ

Высотный коэффициент М, дБ, определяемый по формуле:

(4.2)

Должен учитывать отличие произведения высот установки антенн от 100 м² и должен использоваться при расчетах по кривым 1 и 2 (см. рисунок 4.2).

Затухание, вносимое фидером стационарной радиостанции, a₁l₁, дБ,

где a₁ - постоянная затухания фидера (a₁=0,1 дБ/км), дБ/м;

l₁=25 м - длина фидера, следует выбирать ориентировочно, исходя из мест установки антенны и радиостанции.

Затухание, вносимое фидером приемного устройства, должно составлять a₂l₂,дБ,

где a₂ - постоянная затухания фидера (a₂=0,1 дБ/км);

l₁=5 м - длина фидера, следует выбирать ориентировочно, исходя из мест установки антенны и радиостанции.

Преобразование напряженности поля ВЧ сигнала в напряжение в точке соединения приемной антенны с фидером должно учитываться коэффициентом g₂, равным 12 дБ для фидера с волновым сопротивлением 50 Ом.

Коэффициент экранирования КЭ должен учитывать ослабление напряженности поля, вызнанное влиянием металлической крыши и наличием в месте расположения возимой антенны различного оборудования. Значения КЭ для возимых антенн приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Коэффициент экранирования возимых антенн

Подвижной состав	Место расположения антенны на крыше объекта	Кэ, дБ, антенн
		АЛ1/160 АЛ1/160/Н	АЛ2/160 АЛ/160/Н	АЛП/2,3
Электровозы: -переменного тока -постоянного тока	- -	5 3	8 6	3 2
Тепловозы	-	2	2,5	0
Электро - и дизель-поезда	На крыше головного вагона	2	2,5	0
Дрезины и автомотрисы	В свободной части металлической крыши Вблизи экранирующих предметов	2 8	2 8	0 8
Вагоны	-	0	2	0

Выбираем возимую антенну АЛП/2,3 для тепловоза с коэффициентом экранирования К_Э=0дБ.

4.2 Вероятностные коэффициенты, учитывающие флуктуации сигнала

 

При расчетах высокочастотного тракта канала следует использовать поправочные коэффициенты, которые учитывают пространственные и временные флуктуации напряженности поля, вызванные интерференцией падающих и отраженных волн, волнистостью земной поверхности и изменениями состояния атмосферы.[6]

Коэффициент К_И должен учитывать наличие интерференционных волн в пространстве.

Коэффициент К_В должен учитывать колебания напряженности поля (суточные и сезонные) из-за изменения рефракции в тропосфере.

В расчетах значения этих коэффициентов следует брать на вероятностном уровне 90 % с тем, чтобы обеспечить качество связи не хуже удовлетворительного. При этом К_В = 1,8 дБ; К_И = 1,5 дБ для не электрифицированных участков.

Значения К_И, К_В для других вероятностных уровней представлены в виде кривых на рисунке 4.3 соответственно (на рисунке 4.3 кривая 1 для электрифицированных, 2 - для не электрифицированных участков).

Рисунок 4.3 - Зависимость коэффициентов К_И, К_В от вероятностных уровней

4.3 Определение напряженности поля Е₂ по базовым кривым

Дальность связи между радиостанциями должна рассчитываться на основе базовых кривых распространения (рисунок 4.1), представляющих собой графические зависимости медианного значения напряженности электрического поля Е₂ от расстояния r между точкой приема и источником излучения на вероятностном уровне, превышаемом 50% по месту и времени.

Кривые приведены для следующих условий:

h₁h₂ = 100 м² (кривые 1 и 2) - произведение высот установки стационарной и возимой антенн над поверхностью земли;

h₁h₂ = 25 м² (кривая 3) - произведение высот установки возимых антенн;

Р₁ = 1 Вт - мощность передатчика;

G₁ = 0 дБ - коэффициент усиления передающей антенны по отношению к полуволновому вибратору;

затухание в фидере, соединяющем передатчик с антенной метрового диапазона, равно нулю (a₁l₁ = 0дБ);

индекс преломления воздуха соответствует стандартной атмосфере (DN =- 40). Расстояние r должно отсчитываться по прямой линии.

Высота стационарной антенны h₁ соответствуют 20 м, возимой антенны h₂ =5 м, получаем при h₁h₂ = 92,5 м² и кривой 1, что значение напряженности электрического поля Е₂=5,1 дБ.

Кривая 1 соответствует случаю, когда направление распространения радиоволн совпадает с направлением трассы железной дороги.

Кривая 2 соответствует случаю, когда направление связи не совпадает с трассой железной дороги.

Кривая 3 используется при расчете дальности связи между локомотивами.

Абсолютные значения напряженности поля и напряжения должны выражаться в децибелах по отношению соответственно к 1 мкВ/м и 1 мкВ. В формулах при расчете канала "Стационар - локомотив" индекс 1 должен относиться к стационарной (передающей) радиостанции, индекс 2 - к возимой (приемной). [6]

Под высотой установки стационарной антенны h₁ должна пониматься так называемая эффективная высота, которая должна представлять собой возвышение антенн относительно среднего уровня окружающей местности на расстоянии до 0,5 км в направлении связи.

Если антенна заслонена в направлении связи промышленными зданиями, жилой застройкой, находящимися на расстоянии 10-40 м от антенны, то эффективную высоту следует отсчитывать от верхнего уровня препятствия.

4.4 Определение типа трасс радиосвязи

Трассы поездной радиосвязи по характеру рельефа местности, по которой они проходят, следуют подразделять на пять типов. Каждому типу должно соответствовать определенное значение коэффициента сложности трассы К_СТ, которое может колебаться в пределах от 1 до 5.

Для более точного определения типа трассы по ее характеристикам введены условно понятия нулевого (К_СТ = 0) и шестого (К_СТ = 6) типа трассы. В противном случае трассы типов 1 и 5 будут получаться очень редко по результатам расчета, так как всегда часть характеристик трассы будет сложнее типа 1 и проще 5 при фактическом наличии типов 1 и 5 трассы.

Трасса типа 1 (равнинная, К_СТ = 1) характеризуется невысокими холмами с глубиной закрытия трассы до 10 м и колебаниями уровня земной поверхности Dh не выше 15 м (рисунок 4.4).

Рисунок 4.4- Иллюстрация к определению колебаний земной поверхности Dh

Трасса типа 2 (среднепересеченная, К_СТ = 2) имеет колебания уровня не более 50 м. Она встречается в большинстве районов Европейской части РФ и Сибири.

Трасса типа 3 (легкая горная, К_СТ = 3) промежуточная между холмистой и сложной горной.

Трасса типа 4 (сложная горная, К_СТ = 4) является типичной для горной местности. Ее профиль характеризуется резкими колебаниями. Глубина закрытия трассы может достигать 60 м.

Трасса типа 5 (горная повышенной сложности, К_СТ = 5) имеет очень сложный профиль. Глубина закрытия трассы достигает 100 м и более.

Трассы, занимающие промежуточное положение между приведенными выше типами, характеризуются коэффициентами К_СТ, равными 1,5; 2,5; 3,5; 4,5.

Рассматриваемый железнодорожный узел Т, можно отнести к трассе занимающей промежуточное положение, которая характеризуется значением коэффициента сложности трассы К_СТ = 1,5.

4.5 Определение поправочных коэффициентов а_Т и К_М

 

Коэффициент а_Т должен учитывать условия распространения радиоволн на конкретной трассе радиосвязи. В случае, если при расчете радиоканала используется поправка на угол просвета местности (пункт 8.2.10), коэффициент а_Т не используется.

Зависимости коэффициента а_Т от коэффициента сложности трассы радиосвязи приведена ниже в таблице 4.2.

Таблица 4.2 - Зависимость коэффициента а_Т от коэффициента К_СТ

КСТ	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5
аТ , дБ	3,4	1,7	0	-1,7	-З,4	-5,1	-6,8	-8,5	-10,2

Исходя из того, что рассматриваемый коэффициент К_СТ =5 дБ, можно получить а_Т=-10,2 дБ.

Коэффициент К_М должен учитывать медленные колебания напряженности поля вследствие изменения рельефа местности. В случае, если при расчетах радиоканала используется поправка на угол просвета местности коэффициент К_М при расчетах не учитывается.

Значения К_М приведены ниже в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Коэффициент К_М

Тип трассы	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5
КМ, дБ	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6

Исходя из того, что рассматриваемый коэффициент К_СТ = 5 дБ, получаем К_М =6дБ.

Значение К_М для других вероятностных уровней представлены в виде кривых на рисунке 4.5 соответственно (номера кривых соответствуют типу трассы).

Рисунок 4.5 - Зависимости коэффициента К_М от типов трасс и вероятностных уровней

4.6 Расчет напряжения на входе приемника, определение дальности радиосвязи

 

Минимально допустимый уровень полезного сигнала (u_{2 мин}) на входе приемники возимой радиостанции

Значения u_2мин, которые следует использовать при расчетах, приведены в таблице 4.4

Таблица 4.4 - Минимально допустимый уровень полезного сигнала

Вид тяги	Минимальный уровень полезного сигнала u2мин на входе приемника радиостанции РВ, дБ (1 мкВ), для вероятности связи, равной 95 % по месту и времени
Автономная тяга	6
Электрическая тяга постоянного тока при скорости движения, км/ч: - до 120 - свыше 120	8 12
Электрическая тяга переменного тока: - при электровозной тяге - при автономной тяге	14 16
Примечания. 1. Для всех подвижных единиц, не связанных с контактной сетью, на электрифициро-ванных участках постоянного тока u2мин следует принимать равным 10 дБ (1 мкВ). 2. Для всех подвижных единиц со скоростями движения более 160 км/ч уровень u2мин следует увеличивать на 6 дБ (1 мкВ).

На рассматриваемом участке используется автономная тяга, следовательно u_2мин=6 дБ.

Расчет дальности связи между стационарной и возимой радиостанциями

При расчете радиоканала ПРС дальность связи следует определять в направлении от стационарной радиостанции к радиостанции подвижного объекта, поскольку условия приема сигналов на подвижном объекте значительно хуже, чем на стационаре из-за более высокого уровня помех.

Уровень сигнала, дБ, на входе приемника возимой радиостанции

 (4.3)

где Е₂ - напряженность поля, отсчитываемая по соответствующей базовой кривой распространения для заданного расстояния (см. рис. 3.3), мкВ/м;

К_КС - коэффициент ослабления напряженности поля контактной сетью.

Для однопутного участка К_КС = 1 дБ, для двухпутного К_КС = 2 дБ. Значения других членов уравнения приведены выше (индексыхй 1 и 2 означают принадлежность к передающей и приемной радиостанциям).

Дальность связи "Стационар-локомотив" следует рассчитывать исходя из условия u_{2 ≥} u_2мин , 9,723 дБ ≥ 6дБ:

)        минимально допустимое напряжение полезного сигнала на входе приемника возимой радиостанции u_2мин =6 дБ;

)        значение напряженности поля Е₂, с учетом того, что u₂₌u_2мин: :

 (4.4)

3)      по найденному значению Е₂ и базовой кривой 1 (см. рис. 4.1) определили дальность радиосвязи r=25 км.

Расчет высоты установки стационарной антенны

Высоту стационарной антенны следует определять в таком порядке:

-       задаем значение u_2мин на входе приемника возимой радиостанции равным 6дБ;

-       исходя из заданной дальности связи r=50 км определяем необходимую напряженность поля Е₂=5,1 дБ (см. рис. 4.1);

-       вычисляем значение коэффициента М исходя из формулы 4.4 при условии: u₂ = u_2мин

По формуле 4.2 при заданной высоте h₂ установки возимой антенны рассчитываем высоту установки стационарной антенны:

4.7 Классификация и выбор стационарных антенн

Устройство, предназначенное для излучения и приема радиоволн, называется антенной. Средства излучения и распределения волн для разных диапазонов волн используют конструктивно разные антенны.

Комплекс радиосредств системы "Транспорт" включает в себя большое число стационарных, возимых и носимых радиостанций. Они отличаются друг от друга не только назначением, но и диапазоном рабочих частот, поэтому требуют применения антенн с различными конструктивными и электрическими параметрами.

При выборе типа стационарной антенны для организации поездной радиосвязи исходил из условия получения требуемой дальности радиосвязи, обеспечения электромагнитной совместимости с другими радио средствами и возможности установки антенны на требуемой высоте.

Непосредственно на дальность радиосвязи влияет такой параметр антенны, как коэффициент усиления, поэтому с целью увеличения дальности радиосвязи применил антенны с более высоким значением этого коэффициента.

Диаграммы направленности применяемых антенн должны возможно лучше соответствовать плану железнодорожных путей района, охватываемого радиосвязью. Например, однонаправленные антенны целесообразно применять на тупиковых станциях и станциях с разделением диспетчерских кругов. В этих случаях основная часть высокочастотной энергии будет излучаться антенной вдоль железнодорожных перегонов, обслуживаемых каждым из диспетчеров. Двунаправленные антенны следует применять на большинстве промежуточных пунктов. Если трасса железной дороги достаточно прямолинейна, то следует устанавливать антенны с диаграммой направленности в форме "восьмерки".

На криволинейных участках, которые характерны для горной местности, следует применять двунаправленные синфазные антенны с управляемыми диаграммами направленности. При этом юстировка обеих половин антенны должна производиться из условия получения максимального излучения вдоль соответствующего перегона, примыкающего к станции.

На узловых станциях может оказаться, что применение двунаправленной или однонаправленной антенны не обеспечивает радиосвязью примыкающие перегоны. В этом случае целесообразно использовать антенны с круговыми диаграммами направленности. [6]

Во всех случаях тип стационарной антенны целесообразно выбирать построением диаграммы направленности по дальности радиосвязи, которые строятся с учетом зависимости коэффициента усиления антенны от направления излучения.

При выборе типа антенны необходимо учитывать, что уровень полезного сигнала можно увеличить не только за счет применения направленных антенн, но и за счет увеличения высоты их установки. Направленные антенны имеют, как правило, большую массу и значительную парусность и соответственно требуют для своей установки более сложных конструкций мачт, чем простые ненаправленные антенны. Поэтому в реальных условиях целесообразно использовать легкую ненаправленную антенну, поднятую на большую высоту. Следует отметить, что на закрытых и полузакрытых трассах и особенно в тех случаях, когда препятствия расположены вблизи антенны, увеличение высоты установки антенны может привести к существенному росту уровня сигнала (несколько децибел на каждый метр подъема антенны).

Гектометровые стационарные антенны бывают "Г" и "Т" образные с высотой установки не менее 15 метров. Снижение антенны рекомендуется выполнять на мачте удаленной от здания. Снижение подключается к антенно - согласующему устройству (СУ), которое соединяется с радиостанцией коаксиальным кабелем. При размещении радиостанции в одноэтажном здании, либо на последнем этаже здания СУ должно устанавливаться внутри помещения. Ввод снижения в здание должен осуществляться через проходные изоляторы (антенные вводы), либо через фарфоровые трубки. Снижение должно быть удалено от крыши и стен здания на расстояние не менее 0,5 метра.

Тип антенн, поставляемых со стационарными и возимыми радиостанциями, определяется при заказе радиосредств. Поэтому важным условием обеспечения надежной радиосвязи является правильный выбор антенн еще на стадии проектирования радиосетей. При выборе типа стационарных антенн для организации поездной радиосвязи, обеспечения электромагнитной совместимости с другими радиосредствами и возможностью установки антенны на требуемой высоте.

Для работы в радиосетях железнодорожного транспорта применяются антенны различных типов: стационарные - АС, локомотивные АЛ, АЛМ, АЛЛ, для автомобилей и других мобильных объектов - AM.

Одна из наиболее важных характеристик, которая влияет на дальность радиосвязи - это коэффициент усиления. Поэтому с целью увеличения дальности радиосвязи желательно принять антенны с более высоким значением коэффициента усиления. Диаграммы направленности применяемых антенн соответствуют плану железнодорожного участка, охватываемого радиосвязью.

Для обеспечения надёжной двухсторонней поездной радиосвязи на проектируемом участке, применяются следующие варианты построения антенных систем:

- Антенна базовая дипольная 4-х элементная типа TC160D4-9. Устанавливается на всех железнодорожных станциях и разъездах для работы радиостанции РВС-1-12 в УКВ диапазоне.

Г-образная антенна устанавливается на всех железнодорожных станциях и разъездах для работы радиостанции РВС-1-12 в КВ диапазоне.

Для размещения антенного оборудования предусмотрено строительство новых антенно-мачтовых сооружений на железнодорожных станциях.

При размещении стационарной антенны на отдельно стоящей мачте, имеющей свое заземление, подключение коаксиального кабеля к радиостанции должно осуществляться через устройство гальванической развязки УГРА.

4.8 Молниезащита стационарных антенн

При оснащении стационарных объектов антенно-мачтовыми сооружениями ПРС необходимо принимать меры по их защите от прямых ударов молний, руководствуясь инструкцией по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений РД-34.21.122-87 и инструкцией по проектированию молниезащиты радиообъектов ВСН-1-77 Министерства связи России.

Все проектируемые антенно-мачтовые сооружения должны быть защищены от прямых ударов молнии. Молниезащите подлежат все антенны, устанавливаемые на отдельно стоящих мачтах и крышах домов. Молниезащита устанавливаемых антенн состоит из заземления. Для этого рядом с антенно-мачтовыми сооружениями предусматривается устройство заземления, которое должно быть не менее 10 метров. На расстоянии до 200 метров от антенн находятся объекты (здания и сооружения), высота которых на 1-0 метров и более превышает отметку верхней точки антенны. Антенны, устанавливаемые на крышах зданий, заземляются на существующие заземления. Сооружаемое заземление выполняется из уголковой стали и соединяется с арматурой мачты токоотводом, сечением не менее 50 мм². С арматурой мачты соединяется корпус антенны, устанавливаемой на площадке антенно-мачтового сооружения. В этом случае токоотводом служит арматура мачты. Заземление для антенны и молниеотвода сооружается рядом с антенно-мачтовым устройством на свободной площадке.

При установке антенн типа TC160D4 - 9 дополнительных мер по молниезащите не требуется, за исключением обеспечения надежного гальванического соединения корпуса антенны с арматурой мачты и арматура мачты с заземлением с помощью токоотвода, сечением не менее 50 мм². Не допускается использовать в качестве токоотвода оплетку коаксиального кабеля, соединяющего антенну с радиостанцией. Соединение токоотводов между собой, а также присоединение их к корпусу антенны и заземлителю должно выполняться сваркой или болтовыми соединениями, но при этом площадь контакта между соединенными деталями должна быть не менее удвоенного сечения проводов (токоотводов). Токоотводящие спуски следует прокладывать от молниеприемника к заземлителю кратчайшим путем, без образования петель или острых углов. При защите антенн с помощью специальных молниеприемников, последние должны устанавливаться на расстоянии не менее двух метров от антенн, причем они не должны находиться в направлении связи. По деревянным мачтам прокладывается специальный токоотводящий спуск к заземлению.

При соблюдении всех мер предосторожности и выполнению инструкции, где указаны все правила и нормы по проектированию ПРС, дадут нам надежную бесперебойную работу поездной радиосвязи. [10]

5. Определение экономической эффективности поездной радиосвязи

.1 Сущность и значение экономической эффективности

Эффективность работы железнодорожного транспорта, безопасность движения в значительной мере зависят от оперативности управления перевозочным процессом.

Одним из направлений совершенствования оперативности управления работой железнодорожного транспорта является внедрение в нем современных средств радиосвязи.

Применение поездной радиосвязи позволяет сократить время простоя поездов на станциях и перегонах, повысить скорость их движения.

На железнодорожном транспорте взамен уже устаревшим радиостанциям РС 46 МЦ внедряется более совершенная аппаратура поездной радиосвязи РВС-1-12, позволяющая значительно расширить функциональные возможности в процессе управления движением поездов, обеспечить более надежную помехозащищенность канала, повышает дальность связи, она более качественна и надежна по сравнению с ранние используемыми на транспорте радиостанциями РС 46 МЦ.

.2 Расчет капитальных вложений на оборудование участка поездной радиосвязью

Капитальные вложения на оборудование участка поездной радиосвязью включают в себя затраты на оборудование станций и перегонов необходимыми устройствами, а также стоимость локомотивных радиостанций. Для организации поездной радиосвязи необходимы закупка и установка радиостанций РВС-1-12 на станциях и перегонах. Также для расчета капитальных вложений на данном участке необходимо включить затраты на закупку антенно-мачтовых сооружений и заработную плату работников, нанятых для установки железобетонных мачт. [8]

 

где = 106 тыс. руб.- затраты на постройку антенно-мачтового сооружения на станции;

= 169 тыс. руб.- затраты на оборудование одной стационарной радиостанции;

=13- количество станций и перегонов;

 - заработная плата работников, принятых на постройку антенно-мачтовых сооружений.

Для строительно-монтажных работ на станциях необходимо принять на работу 2 специализированные бригады, в состав каждой бригады входят: руководитель бригады, сварщики-монтажники, монтажники связи, крановщик и стропольщики. Строительно-монтажные работы запланированы на срок 40 дней.

На основании среднемесячной заработной платы рассчитывается заработную плату каждого члена специализированной бригады:

 

где С_ср.зп - среднемесячная ЗП работника;

n_дн - количество рабочих дней.

Заработная плата руководителя бригады:

 руб.

Заработная плата сварщика монтажника:

 руб.

Заработная плата монтажника связи:

 руб.

Заработная плата крановщика:

 руб.

Заработная плата стропольщика:

 руб.

Сведем полученные данные в таблицу 5.1

Таблица 5.1 Расчет заработной платы специализированной бригады

Должность	Численность,чел.	Среднемесячная заработная плата, руб	Количество рабочих дней, дн	Сумма, руб
Руководитель бригады	2	48000	40	128000
Сварщик-монтажник	6	43000	40	342000
Монтажник связи	4	28000	40	148000
Крановщик	2	33000	40	88000
Стропольщик	4	18000	40	96000
Итого				802000

В итоге капитальные вложения составят (по формуле 5.1):

млн.руб

5.3 Расчет эксплуатационных расходов

Годовые эксплуатационные расходы рассчитываются укрупнено по элементам затрат и включают:

расходы на оплату труда эксплуатационного штата;

отчисления на социальные нужды;

амортизационные отчисления на полное восстановление;

материальные затраты;

- прочие расходы.

Так как на данном участке уже существует поездная радиосвязь, то нет необходимости увеличивать штат на ее обслуживание, но нужно сформировать антенно-мачтовую группу в составе, необходимую для нормальной эксплуатации антенно-мачтовых сооружений.

На железнодорожном транспорте действует четырехуровневая система оплаты труда. Оплата труда работников, обслуживающих устройства связи и электронно-вычислительной техники, производится согласно второму уровню. Второй уровень - для оплаты труда рабочих, связанных с движением поездов, ремонтом и обслуживанием железнодорожного подвижного состава и технических средств.

Оклад определяется умножением МРОТ, принятого на железнодорожном транспорте для 1-го разряда 1-го уровня оплаты труда, на тарифный коэффициент разряда оплаты труда соответствующего уровня оплаты труда

Оклад = МРОТ₁ · К_тар , (5.3)

где МРОТ=5892 руб.-минимальный размер оплаты труда;

К_тар-тарифная ставка.

Таблица 5.2 - Порядок расчета среднемесячной з/платы для эл. монтера антенно-мачтовой группы

Вид оплаты	Порядок расчета	Сумма, руб.
Месячная тарифная ставка	тарифная ставка (оклад)	10784,5
Премия (15 %)		1617,8
Доплата за работу в праздничные дни		291,2
Региональная компенсационная надбавка (30 %)		3808,05
Надбавка за стаж работ(в районах Крайнего Севера и приравненных к ним местностях -80 %)		9544
Итого в месяц		26 045, 55

 

Таблица 5.3 - Порядок расчета среднемесячной з/платы для ст. эл. механика

Вид оплаты	Порядок расчета	Сумма, руб.
Месячная тарифная ставка	тарифная ставка (оклад)	16968,9
Премия (15 %)		2545,4
Доплата за работу в праздничные дни		458,2
Региональная компенсационная надбавка (30 %)		5991,75
Надбавка за стаж работ (в районах Крайнего Севера и приравненных к ним местностях -50 %)		9986,3
Итого в месяц		35950,5

 

Таблица 5.4 - Расчет среднемесячного ФОТ

Должность	Списочная численность	Среднемесячная з/плата одного работника, тыс.руб.	Сумма, тыс. руб.
эл. монтер	3	26,656
ст.электромеханик	1	35,951	35,951
Итого (среднемесячный ФОТ)			115,919

Среднегодовой ФОТ = Среднемесячный ФОТ ∙ 12

Среднегодовой ФОТ = 115,919 ∙ 12=1391,028. тыс. руб

Итогом расчета эксплуатационных расходов является заполнение таблицы 5.5

Таблица 5.5 - Эксплуатационные расходы за год

Показатели	Сумма
Среднегодовой ФОТ	1391,028
Отчисления на соц. нужды (пенсионный фонд, фонд соц. страхования, ФОМС) 30 % ФОТ	463,0
Амортизационные отчисления (10 % от кап. вложений, переходящих в основные фонды)	463,0
Расходы на спецодежду, инструменты и инвентарь (5 % от ФОТ)	69,551
Прочие расходы:
- отчисления во внебюджетные фонды (25 % от ФОТ);	347,757
-др. ранее не учтенные (2% от ФОТ)	27,82
Итого за год	2762,156

5.4 Определение экономического эффекта

Ухудшение качества канала поездной радиосвязи приводит к вынужденному снижению скорости движения состава. Снижение скорости движения замедляет оборот подвижного состава и, следовательно, увеличивает поездо-часы нахождения поезда в движении. Мероприятия по улучшению качества канала радиосвязи позволят экономить расходы, связанные с поездо-часами:

, (5.4)

где  - размер движения грузовых составов в сутки;

 длина проблемного участка, км;

 - участковая скорость движения грузовых поездов соответственно до и после внедрения мероприятия по улучшению качества канала радиосвязи, км/ч;

- единичная расходная ставка на 1 поездо-час (грузовое движение),руб./поездо-час.

Удельная экономия на 1 поездо-км составит:

руб./(1 поездо-км)

С учетом интенсивности движения для рассматриваемого участка годовая экономия составит:

млн.руб. в год

Так как ожидаемый эффект превышает стоимость капитальных вложений, направленных на повышение качества канала радиосвязи, то организация мероприятий по повышению качества канала радиосвязи является экономически эффективной.

6. Обеспечение безопасности при монтаже и эксплуатации оборудования стандарта КВ и УКВ

 

.1 Нормативно -правовая база обеспечения безопасности

 

До начала строительства генеральная подрядная организация совместно с субподрядчиками должны разработать и утвердить мероприятия по технике безопасности и производственной санитарии на строительстве в составе проекта производства работ (ППР).

Все проектируемое оборудование радиосвязи , материалы и механизмы, используемые для строительных и монтажных работ, должны иметь гигиенические сертификаты и сертификаты соответствия.

Все кабели, поступившие на строительство, должны быть зарегистрированы в ведомостях учета строительных длин и должны пройти входной контроль с оформлением протокола входного контроля. Кабели, не прошедшие входного контроля, прокладке не подлежат.

Опасные зоны производства работ ограждаются инвентарным переносным ограждением. При работах в пределах путевого развития соблюдаются габариты железнодорожного пути с установкой сигналов в соответствии с инструкциями на железных дорогах.

Меры безопасности при нахождении на железнодорожных путях.

При проходе вдоль путей на перегоне одному или группой электромонтерам следует идти в стороне от пути или по обочине; на станции идти по установленному для данной станции маршруту прохода или по обочине пути, посередине наиболее широкого междупутья, при этом надо следить за движущимися поездами, маневрирующими составами и локомотивами.

Если работник оказался между движущимися по соседним путям поездами, то ему, по возможности, нужно сесть или лечь на землю вдоль пути. При переходе через пути следует сначала посмотреть в обе стороны и убедиться в том, что к месту перехода не приближается подвижной состав (локомотивы, вагоны, автодрезины и т.п.). Переходить пути следует под прямым углом; при этом нельзя становиться на головку рельса, между остряком и рамным рельсом стрелочного перевода.

При следовании группой необходимо идти по одному, друг за другом или по два человека в ряд под наблюдением руководителя, не допуская отставания и движения толпой.

При переходе через путь, занятый стоящим подвижным составом, следует пользоваться переходными площадками вагонов или обойти состав.

Запрещается подлезать под вагонами или автосцепками и протаскивать под ними инструмент, монтажные приспособления и материалы. Прежде чем сойти с площадки вагона на междупутье, необходимо убедиться в исправности подножек и поручней, а также в отсутствии движущихся по смежному пути локомотивов и вагонов; при сходе с площадки следует держаться за поручни, располагаясь лицом к вагону. [5]

Запрещается переходить через пути перед приближающимися локомотивами, вагонами, автодрезинами и другим подвижным составом.

При обходе группы вагонов или локомотивов, стоящих на путях, следует переходить путь на расстоянии не менее 5 м от крайнего вагона или локомотива и проходить между расцепленными вагонами, если расстояние между ними не менее 10 м. При этом следует убедиться в том, что по соседнему пути не движется поезд, маневровый состав, одиночный локомотив или отцеп.

Не разрешается садиться на рельсы, концы шпал, балластную призму, дроссель-трансформатор, а также любые другие устройства, расположенные как в пределах, так и вблизи габарита подвижного состава (рис. 2).

Если нет возможности пройти в стороне от пути или по обочине, то допускается проход по пути с соблюдением следующих требований.

На двухпутных участках необходимо идти навстречу движению поездов. При движении группой впереди должен идти специально выделенный работник, ограждая группу развернутым красным флагом (ночью фонарем с красным огнем); в конце группу должен ограждать производитель работ в указанном выше порядке.

Не менее чем за 400 м до приближающегося поезда следует отойти на обочину на расстояние (L) не менее 2 м от крайнего рельса при установленной скорости движения до 120 км/ч, 4 м - от 121 до 160 км/ч и 5 м - от 161 до 200 км/ч .

Если по пути идут в рабочем положении путеукладчик, электробалластер, уборочная машина, рельсошлифовальный поезд или другие путевые машины тяжелого типа, то отходить от крайнего рельса следует на расстояние не менее 5 м; если идет путевой струг, то отходить нужно на расстояние не менее 10 м, а если однопутный снегоочиститель, - то не менее чем на 25 м.

При плохой видимости, в крутых кривых, глубоких выемках, во время тумана или метели, а также в случаях, когда нет возможности двигаться по обочине пути, обходы с осмотром контактной сети, ВЛ необходимо осуществлять в 2 лица в порядке, указанном в пункте 4.3 настоящей Инструкции. При этом один из работников должен идти с развернутым красным флагом и следить за приближающимися поездами.

Осмотр ВЛ и связанного с ней оборудования при наличии однофазного замыкания на землю, а также отыскание места замыкания путем поочередного отключения разъединителей необходимо производить в два лица.

Перед началом прохода по железнодорожному мосту или тоннелю необходимо убедиться в том, что к нему не приближается поезд.

По мостам и тоннелям длиной менее 50 м разрешается проходить только тогда, когда не видно приближающегося поезда.

На мостах и тоннелях длиной более 50 м при приближении поезда необходимо укрываться на специальных площадках или в нишах-укрытиях.[7]

Меры безопасности при обнаружении провисающих или оборванных проводов и других повреждений электроустановок.

Любые провисающие или оборванные и лежащие на земле, балластной призме или шпалах провода представляют опасность для жизни. Их следует считать находящимися под напряжением. Нельзя приближаться к ним на расстояние менее 8 м, а также допускать приближения к ним посторонних лиц

Следует принять все необходимые меры к ограждению опасного места.

Необходимо сообщить о случившемся в ЭЧК или, пользуясь любым видом связи, ЭЧЦ и далее действовать по их указаниям.

Электромонтер, оказавшийся на расстоянии менее 8 м от лежащих на земле оборванных проводов, должен выходить из опасной зоны мелкими шагами, не превышающими длину стопы.

Все работы по ликвидации обнаруженных повреждений электроустановок должны выполняться с соблюдением всех требований настоящей Инструкции.

Работы на высоте

Работами на высоте считаются все работы, выполняемые с подъемом от уровня земли до ног работающего на высоту 1 м и более. Эти работы могут быть отнесены к различным категориям в зависимости от конкретных условий.

При установке антенн запрещено подниматься на деревянную опору без проверки ее на загнивание.

Перед подъемом на опоры, на поддерживающие конструкции и провода, электромонтер должен визуально проверить их исправное состояние, а также наличие заземления. Искровой промежуток или диодный заземлитель необходимо предварительно закоротить шунтирующей перемычкой

Подъем должен осуществляться с полевой стороны опоры, а при наличии на опоре проводов контактной сети и ВЛ - с боковых сторон.

Работу следует выполнять с применением предохранительного пояса. Крепиться карабином или стропом предохранительного пояса необходимо за опору, ригель, тросы, провода и другие надежно закрепленные конструкции. При этом закрепляться следует так, чтобы исключалась возможность приближения работающего, даже в случае падения, к опасным элементам на расстояние менее установленного категорией работы. При закреплении карабином на полную длину стропа точка закрепления должна находиться не ниже уровня груди работающего. При инструктаже и во время работы руководитель работ должен заранее указывать электромонтеру места закрепления карабина или стропа предохранительного пояса.

Расстегивать карабин для крепления его на новом месте можно только тогда, когда есть надежная опора в 3 точках, т.е. для двух ног и руки.

Запрещено снимать предохранительный пояс до полного спуска на землю.

Работу следует выполнять в тщательно заправленной одежде. Подошвы обуви должны обеспечивать надежное сцепление (не скользить) при передвижении по конструкциям, ступеням лестниц.

Запрещается работать одновременно в нескольких ярусах по одной вертикали, а также находиться на земле непосредственно под работающими.

Лица, которым в случае производственной необходимости кратковременно приходится находиться непосредственно под работающим на высоте, должны соблюдать особую осторожность.

Запрещается бросать инструмент или материалы работающему наверху. Их следует подавать, поднимаясь по лестнице, или с помощью веревки.

Подавать наверх и спускать вниз приспособления, детали и конструкции массой до 25 кг разрешается при помощи "удочки", а свыше 25 кг - полиспастом. Во избежание раскачивания поднимаемого груза работник, находящийся внизу, должен оттягивать его свободным концом веревки.

Запрещено закреплять веревки, предназначенные для подъема грузов, непосредственно к работающему на высоте.

Выходить на поднимаемую конструкцию, подвешенную на полиспастах, для исправления дефектов строповки, раскручивания обоймы полиспастов, устранения зацепов за провода запрещается. Для исправления дефектов и неполадок конструкцию следует опустить в исходное положение, устранить дефекты и неполадки, после чего возобновить подъем.

Для подъема на опору могут использоваться специальные когти, лазы, а также лестницы. Перед подъемом с помощью когтей или лазов следует надежно закрепить их на ногах и стропом предохранительного пояса охватить стойку опоры. Перемещать строп вдоль опоры следует при соблюдении требований пункта 6.5 настоящей Инструкции.

При работе когти или лазы необходимо устанавливать так, чтобы они были нагружены равномерно. Если лазы или когти являются единственным средством подъема на опору, то в бригаде их должно быть не менее 2 комплектов.

В бригаде должно быть не менее 2 предохранительных поясов.

При работах на высоте оформляется наряд-допуск по форме СНиП 12-03-2001г

6.2 Опасные и вредные производственные факторы. (Технологические выполнения работ с точки зрения опасных вредных факторов)

 

Опасный производственный фактор - это производственный фактор, воздействие которого может привести к травме (ст. 209 ТК РФ). К опасным факторам рабочей среды на железной дороге относят:

движущиеся объекты (подвижной состав, машины, механизмы, краны, внутрицеховой транспорт);

электрический ток;

электрические сети, в том числе контактная сеть электрифицированных железных дорог;

электроустановки, трансформаторы, распределители, машины и механизмы с электроприводом, в том числе подвижной состав, работающий на электроприводе;

острые кромки;

сосуды, работающие под давлением;

части обрушающихся конструкций;

предметы, падающие с высоты;

коррозию, ослабляющую металлические конструкции и способствующую их внезапному разрушению;

открытое пламя и горячие поверхности, прикосновение к которым может вызывать ожоги;

недостаточную освещенность объектов ;

скользкие поверхности, повышающие риск падения человека, попадающего на них.

Большинство несчастных случаев, происшествий, аварий, катастроф на транспорте напрямую связаны либо с ошибочными действиями человека, либо с его бездействием в ситуации, когда действия необходимы, либо просто с халатным отношением к своим обязанностям. Словосочетанием человеческий фактор стало принято обозначать причину аварий или других негативных происшествий, возникших по вине человека. К опасным зонам относят:

рабочие места, находящиеся на значительной высоте относительно уровня пола;

помещения с повышенной электроопасностью ;

зоны около систем, работающих под давлением;

зоны вблизи криогенных (низкотемпературных) установок и холодильного оборудования;

зоны проведения погрузочно-разгрузочных, аварийно-восстановительных и строительно-монтажных работ;

зоны около емкостей с расплавленными материалами (металлом, пластическими массами, битумом и др.).

Работникам железнодорожного транспорта абсолютно необходимы:

четкие знания безопасного поведения на объектах транспорта;

постоянная концентрация внимания;

быстрота и четкость ориентации в создавшейся ситуации;

соблюдение строгой производственной дисциплины.

Радиостанция РВС-1-12 работает в диапазоне частот 151,725-156 МГц. Электромагнитное поле этого диапазона обладает выраженным биологическим действием. Для частотного диапазона 30 кГц - 300 МГц оценка интенсивности электро- магнитного излучения производится по эффективным значениям напряженности электрического поля (Е), В/м; Предельно допустимый уровень ППЭ на территории жилой застройки при круглосуточной работе проектируемых радиообъектов, установленный санитарными нормами, составляет 10 мкВт/см².

Для защиты персонала от электромагнитных полей применяют:

организационные меры - рациональный режим работы оборудования, ограничение времени нахождения персонала в зоне действия электромагнитного поля, защита растениями;

инженерно-технические меры - рациональное размещение оборудования, экранирование, применение различных камер и кожухов.

При проведении работ на проектируемых объектах имеют место следующие опасные и вредные факторы:

опасный уровень напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

повышенный уровень электромагнитного излучения;

повышенный уровень шума на рабочем месте;

повышенная температура воздуха рабочей зоны.

К работам по техническому обслуживанию, ремонту и монтажу оборудования допускается технический персонал, обученный безопасным методам работы, прошедший проверку знаний по охране труда и имеющий квалификационную группу по технике безопасности не ниже третьей.

Технический персонал должен:

соблюдать правила внутреннего трудового распорядка;

знать и соблюдать вышеприведённые правила по охране труда, ежегодно подтверждать группу по электробезопасности;

знать порядок проверки и пользования ручным механическим и электроинструментом, приспособлениями по обеспечению безопасного производства работ, средствами защиты;

выполнять только ту работу, которая определена инструкцией по эксплуатации оборудования или должностными инструкциями;

быть обучен практическим приёмам освобождения человека , попавшего под действие электрического тока, и уметь оказывать первую медицинскую помощь пострадавшим при несчастном случае;

соблюдать инструкцию о мерах пожарной безопасности.

Технический персонал, эксплуатирующий распределительные радиостанции РВС-1-12, должен быть обеспечен специальной одеждой, обувью, а также средствами индивидуальной защиты.

Наличие и состояние средств защиты должно проверяться осмотром периодически ответственным за их состояние с записью результатов осмотра в журнал. Инструмент с изолированными ручками испытывают один раз в двенадцать месяцев, диэлектрические перчатки и диэлектрические ковры - один раз в шесть месяцев, стёкла защитных очков осматриваются каждый раз перед использованием, на отсутствие царапин, трещин и других дефектов.

6.3 Инженерно - технические мероприятия, направленные на обеспечение безопасности

В отношении мер безопасности работы подразделяются на выполняемые:

-       со снятием напряжения и заземлением;

-       под напряжением (на контактной сети);

-       вблизи частей, находящихся под напряжением;

-       вдали от частей, находящихся под напряжением.

При выполнении работы со снятием напряжения и заземлением в зоне (месте) ее выполнения должно быть снято напряжение и заземлены те провода и устройства, на которых будет выполняться эта работа .

Приближение самого работника или через инструмент, приспособление к проводам (в том числе и по поддерживающим конструкциям), находящимся под рабочим или наведенным напряжением, а также к нейтральным элементам на расстояние менее 0,8 м запрещено. Если в процессе выполнения работы на отключенных и заземленных проводах необходимо приблизиться к нейтральным элементам, то они должны быть заземлены.

При выполнении работы под напряжением провода и оборудование в зоне (месте) работы находятся под рабочим или наведенным напряжением. Безопасность работающих должна обеспечиваться применением средств защиты (изолирующие вышки, изолирующие рабочие площадки дрезин и автомотрис, изолирующие штанги и др.) и специальными мерами (завешивание стационарных и переносных шунтирующих штанг, шунтирующих перемычек и др.) [9]

Приближение к заземленным и нейтральным частям на расстояние менее 0,8 м запрещено.

При выполнении работы вблизи частей, находящихся под напряжением, работающему, расположенному в зоне (месте) работы на постоянно заземленной конструкции, по условиям работы необходимо приближаться самому или через неизолированный инструмент к опасным элементам (в том числе к проводам осветительной сети) на расстояние менее 2 м. Приближение к опасным элементам на расстояние менее 0,8 м запрещено

При производстве работ вблизи электропроводящих сетей и оборудования соблюдать габариты приближения к ним в соответствии с нормативами и специальные меры труда при безопасности при работе в их охранной зоне (СНиП 12.03-2001, разд.7.2 Правил по охране эксплуатации электроустановок, ПУЭ и др).

Техническими мероприятиями по обеспечению безопасности электромонтеров являются:

закрытие путей перегонов и станций для движения поездов, выдача предупреждений на поезда и ограждение места работ;

снятие рабочего напряжения и принятие мер против ошибочной подачи его на место работы;

проверка отсутствия напряжения;

наложение заземлений, шунтирующих штанг или перемычек, включение разъединителей;

освещение места работы в темное время суток.

Также предусматриваются мероприятия по обеспечению пожарной безопасности:

         использование устройств защиты электрооборудования и токораспределительных сетей, обеспечивающих немедленное отключение поврежденных участков;

         использование устройств автоматического отключения вентиляционных систем при пожаре;

         выбор соответствующих марок и сечений кабелей и способов их прокладки;

         герметизация проходов технологических коммуникаций через перегородки и перекрытия;

         установка противопожарных дверей.

         использование устройств автоматической пожарной сигнализации и оповещения о пожаре;

         установка оборудования автоматического пожаротушения и пожарной сигнализации, наличие первичных средств пожаротушения

6.4 Расчет искусственного освещения помещения дежурного по станции

Основную часть информации мы получаем через органы зрения, и носителем этой информации является излучение, называемое светом. Благодаря действию светового излучения мы можем не только воспринимать зрительные образы, но и видеть окружающий мир во всем разнообразии красок.

Технический прогресс сделал нас независимым от естественного света. Уже давно искусственное освещение стало неотъемлемой составной частью и существенным конструктивным элементом нашей жизни.

Осветительные установки создают необходимые условия освещения, которые обеспечивают зрительное восприятие, дающее около 90% информации, получаемой нами из окружающего мира. Без современных средств освещения невозможна работа ни одного предприятия. Без искусственного света не может обойтись не один современный город, невозможно строительство, а также работа транспорта в темное время суток.

Рациональное освещение помещений и рабочих мест - один из важных элементов благоприятных условий труда. При правильном освещении повышается производительность труда, улучшаются условия безопасности, снижается утомляемость. При недостаточном освещении мы плохо видим окружающие предметы и плохо ориентируемся в производственной обстановке. Успешное выполнение рабочих операций требует от нас дополнительных условий и большого зрительного напряжения. Неправильное и недостаточное освещение может привести к созданию опасных ситуаций.

Рассчитаем общее электрическое освещение помещения дежурного по станции методом коэффициента использования светового потока и подберем лампу.

Помещение дежурного по станции имеет площадь 36 м² (S = 6x6 м²) и высоту подвеса, над рабочей поверхностью 2 м, запроектировано двухламповыми люминесцентными светильниками типа ОДР. Светильники размещены в виде двух сплошных светящихся линий, по 2 штуке в каждой линии. Поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность освещения равен 1,1. Нормированная освещенность равна 200 лк, а коэффициент запаса равен 1,4. Затенение рабочих мест равно 0,9. Коэффициенты отражения потолка равен 0,7, а отражение стен равно 0,5.

Расчет общего равномерного искусственного освещения горизонтальной рабочей поверхности выполняем методом коэффициента использования светового потока по формуле

, (6.1)

где  - световой поток лампы, лм;

 - нормированная освещенность, лк;

 - коэффициент запаса, учитывающий запыление светильников и износ источников света в процессе эксплуатации;

 - площадь помещения, ;

 - поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность освещения,  = 1,1;

 - количество светильников;

 - количество ламп в светильнике;

 - коэффициент затемнения рабочего места работающим, =0,9;

 - коэффициент использования светового потока.

Коэффициент использования светового потока определяем в зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения стен и потока помещения и индекса помещения определяем по формуле

, (6.2)

где  и  - длина и ширина помещения, м;

 - высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.

 

Определяем коэффициент использования светового потока. Для осветительной установки со светильниками ОДР при рассчитанном индексе помещения и заданных коэффициентах отражения η_и = 0,52, тогда

лм

Ближайшая по световому потоку люминесцентная лампа типа ЛДЦ-65 имеет номинальный световой поток 3050 лм, что несколько больше потребного. Определим фактическую среднюю освещенность при использовании выбранного источника света:

 

Следовательно, с учетом допустимых отклонений выбранный тип лампы обеспечивает требуемую освещенность.

Теперь рассчитаем необходимое число ламп, заранее задавшись типом, мощностью и световым потоком лампы по формуле

, (6.3)

=3,88шт

Для освещения помещения дежурного по станции с площадью 36м² нам потребуется четыре двухламповые люминесцентные светильники типа ОДР с лампами типа ЛДЦ с мощностью 65 Вт и световым потоком 3050 лм.

7. Надежность радиотехнической системы

 

7.1 Проблема надежности в работе радиоэлектронной аппаратуры

Научно - технический прогресс влечет за собой появление новых технических средств передачи, переработки, извлечения и хранения информации. Постоянное усложнение этих технических средств, находящееся в прямой зависимости от многообразия и важности функций, выполняемых современными автоматизированными системами, выдвигает ряд проблем технического проектирования, технологии производства, испытаний опытных образцов и эксплуатации. Главной является проблема обеспечения надежности систем.

Проблема обеспечения надежности в ее современном виде была сформулирована в начале 50-х годов применительно к радиоэлектронным устройствам, построенным из большого числа элементов. Именно обеспечение надежности выпускаемой продукции радиоаппаратуры стало одной из важнейших задач. Ведь ненадежность аппаратуры наносит железной дороге огромный экономический ущерб, связанный с затратами на запасные части, ремонтное оборудование и содержание технического персонала, не говоря уже об угрозе безопасности и здоровью людей. Практический опыт показывает, что часто выгоднее затратить дополнительные средства на обеспечение надежности на этапе разработки, чем расплачиваться кажущуюся экономию средств при проектировании, ненадежностью системы при ее эксплуатации.

Характеристика "надежность" - своеобразная техническая характеристика. Для ее количественной оценки каждый раз необходимо определять набор наиболее подходящих показателей надежности, устанавливать понятие "отказ", определять контролируемые параметры, рабочие условия и так далее.

Измерение надежности не может быть осуществлено обычными способами измерения технических параметров. Нельзя, например, предложить прибор, на шкале которого можно было бы прочитать значение измеряемой надежности.

Для того, чтобы измерить надежность, необходимо проводить длительное время наблюдения за состоянием ряда технических параметров. Измерение надежности часто связано с разрушением испытуемого образца. Это обстоятельство приводит к тому, что оценка надежности при испытании образцов ориентируется в прошлое (образец обладал такой-то надежностью), а не в будущее. Все это делает определение ожидаемой надежности аппаратуры по результатам испытаний одной из трудных проблем.

7.2 Определение надежности системы

Надежность - это свойство системы обеспечивать нормальное выполнение заданной функции, обеспечивать первоначальные технические характеристики в течение определенного времени в заданных пределах допуска.

Надежность характеризуется:

безотказностью;

ремонтопригодностью;

долговечностью.

Безотказность - свойство системы непосредственно сохранять работоспособность в определенных условиях и режимах эксплуатации.

Ремонтопригодность - свойства системы, заключающиеся в приспособленности к предупреждению об нарушении и устранении отказов по мере планового технического и ремонта.

Долговечность - свойство системы сохранять работоспособность в перерывах между плановым техническим обслуживанием и ремонта до предельного состояния.

В основе понятия надежности лежит понятие отказа. Отказ - нарушение работоспособности системы, заключающееся в прекращении выполнения заданных функций или выходе рабочих показателей за заданные пределы. Для аппаратуры передачи данных характерны отказы различного типа - внезапные и постепенные, полные и частичные, самоустраняющиеся и устойчивые. [12]

Измерение надежности не может быть осуществлено обычными способами измерения технических параметров. Нельзя, например, предложить прибор, на шкале которого можно было бы прочитать значение измеряемой надежности.

Для того, чтобы измерить надежность, необходимо проводить длительное время наблюдения за состоянием ряда технических параметров. Измерение надежности часто связано с разрушением испытуемого образца. Это обстоятельство приводит к тому, что оценка надежности при испытании образцов ориентируется в прошлое (образец обладал такой-то надежностью), а не в будущее. Все это делает определение ожидаемой надежности аппаратуры по результатам испытаний одной из трудных проблем.

Для нашей радиотехнической системы наиболее существенным будет внезапный и перемежающий отказ (сбой). Внезапный отказ может возникнуть в результате скачкообразного изменения заданных параметров устройства. Причинами этого отказа могут быть обрывы, нарушения контактов, короткое замыкание, механическое повреждение аппаратуры. Сбой - это отказ, который может произойти в любой момент времени, но он самоустраняется. Постепенные отказы для проектируемой системы не играют важной роли на этапе проектирования, так как считаем, что получили радиоаппаратуру прямо с завода - изготовителя и ее состояние удовлетворяет нашим требованиям.

Для расчета надежности проектируемой системы рассматриваются способы соединения элементов в системе. Соединение элементов называют последовательным, если отказ хотя бы одного элемента системы приводит к отказу всей системы. Соединение элементов называют параллельным, если отказ системы происходит тогда и только тогда, когда откажут все элементы системы. Это можно представить в следующем виде

, (7.1)

где  - состояние работоспособности системы;

 - состояние работоспособности k-го элемента системы;

 - символ объединения событий (логическое ИЛИ).

Структурная схема радиотехнической системы представлена на рисунке 6.1. На этом рисунке под элементом 1 принимается условно стационарная радиостанция, под элементом 2- возимая радиостанция.

Пользуясь техническими данными, определяется время наработки на отказ стационарной и локомотивной радиостанции, оно составляет:

РВС-1-12 Тср1= 45000 часов;

РВ-1М Тср2= 4000 часов.

Интенсивность отказов определяется по формуле:

 (7.2)

Рисунок 7.1-Структурная схема радиотехнической системы

Зная величину Тср, можно рассчитать интенсивность отказов каждого элемента по формуле (7.2):

,

.

Определим интенсивность отказа системы по формуле:

,

.

Затем определяется вероятность безотказной работы системы:

, (7.3)

где t - время работы элемента системы

Представим вероятность безотказной работы системы от времени в виде графика:

Рисунок 7.2 - Вероятность безотказной работы системы от времени

К числу основных характеристик надежности восстанавливаемых элементов и систем относится коэффициент готовности. Коэффициент готовности - вероятность работоспособности комплекса в момент времени t:

 (7.4)

где  - среднее время восстановления элемента (системы) должна быть не более 30 мин (0,5 ч.);

 - средняя наработка на отказ системы;

 

Тогда коэффициент готовности:

 

С вероятностью  можно утверждать, что в любой момент времени периода нормальной эксплуатации, система будет находиться в работоспособности.

Заключение

В дипломном проекте была поставлена задача организации сети поездной радиосвязи на частоте 160 МГц на участке Нерюнгри - Томмот на основе новых комплектов радиосвязи. Для этого были востребованы некоторые данные по конкретному участку, а именно: на участке уже существует линейная поездная радиосвязь в гектометровом диапазоне (2МГц); в качестве распорядительной станции используется станция СР-234М; на промежуточных станциях установлены стационарные радиостанции РС-46МЦ.

По результатам расчетов дальности поездной радиосвязи, было произведено размещение новых стационарных радиостанций РВС-1-12 на промежуточных пунктах и выбрана к радиостанциям антенна TC160D4-9 с круговой диаграммой направленности, произведен расчет высоты установки стационарной антенны.

С точки зрения экономики, расход денежных средств на перевод поездной радиосвязи в метровый диапазон будет значительно меньше по сравнению с прибылью, полученной от повышения участковой скорости и грузооборота на данном участке железной дороги.

Основной вопрос, касающийся организации поездной радиосвязи на частоте 160МГц на проектируемом участке, был проработан и освещен в границах дипломного проекта.

Список используемых источников

радиосвязь электрический железнодорожный диапазон

1. Дагаева, Н.Х. Радиосвязь на железнодорожном транспорте /Н.Х.Дагаева, Ю.И.Клеванский - М.: Транспорт, 1991.-С. 1-25.

2.            Куничкина, Л.И. Оценка экономической эффективности поездной радиосвязи: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию/ Л.И. Куничкина - Хабаровск. : ДВГУПС, 1993. - 68с.

.              Вериго, А.М. Правила организации и расчета сетей поездной радиосвязи открытого акционерного общества "Российские железные дороги"/А.М. Вериго, Ю.В. Ваванов, К.К. Алмазян; под общ. ред. Л.В. Рогозиной -М.: "ТРАНСИЗДАТ", 2005 г.-112 с.

.              Михеев, А.И. Правила организации и расчета сетей поездной радиосвязи: учебно- методическое пособие/А.И. Михеев. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. - 111с.

5.      Лощинин, А.В. Охрана труда на железнодорожном транспорте / А.В Лощинин, Ю.Г. Сибаров, В.С. Терешин. - М.: Транспорт, 1977. - 448 с.

6.            Алмазян, К.К. Антенно-фидерные устройства для радиосредств системы "Транспорт"./ К.К. Алмазян, Г.П. Березкин, Э.Б. Каменева // АтиС.- 1989. -№8.-С. 8-11.

7.                Белов, С.В., Безопасность жизнедеятельности: учеб. для вузов / Под общ. ред. Белова С.В. 2-е изд., испр. и доп./ С.В. Белов, А.Ф. Козьяков, Л.Л. Морозова, А.В. Ильницкая. - М.: Академия, 2007.

8.      Осипова, Н.Г. Экономическое обоснование эффективности проектов железно-дорожной автоматики, телемеханики и телекоммуникаций: учебно- методическое пособие / Н.Г. Осипова, О.В. Мироненко. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2013.-94 с.

9.            СанПиН 2.1.8-2.2.4.1383-03. Гигиенические требования к размещению и эксплуатации передающих радиотехнических объектов : утв. М-вом здравоохранения Рос. Федерации 09.06.03 : ввод в действие с 30.06.03. - 2-е издание - М.: Изд-во стандартов, 2007. - 12 с.

10.    Инструкция по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений. РД - 34.21.127-87. -М.: Энергоатомиздат, 1989.-127с.

11.          Ваванов, Ю.В. Основные направления развития железнодорожной технологической радиосвязи / Ю.В. Ваванов, А.М.Вериго // АТиС. -1998.-№4. -С. 7-10.Ваванов Ю.В. Технологическая железнодорожная радиосвязь: учеб. для вузов ж.д. тр-ра/ Ю.В.Ваванов. -М.:Транспорт, 1985 .-216с

12.    Колодезная, Г.В. Основы теории связи с подвижными объектами: метод. пособие / Г.В. Колодезная. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2013. - 27 с.

13.          Технические условия РВС-1-12: утв. ЦВИЯ.464514.005-12 ТУ , 2012. - 35с.