Системы железнодорожной радиосвязи

      При этом обеспечивается нормальное функционирование систем ПPC и отношение сигнал/помеха не менее 2. Из этих соображений и необходимо рассчитывать дальность радиосвязи на перегоне в гектометровом диапазоне. Более подробно помехи описаны в [2, гл.2].

      Энергия высокой частоты в диапазоне  гектометровых волн может передаваться от передатчика к приемнику в системе ПРС как за счет полей излучения, так и за счет полей индукции.

      Второй  способ нашел большее распространение, так как высокочастотная энергия  передатчика концентрируется и  направляется вдоль трассы движения локомотива с помощью направляющих линий, благодаря чему в условиях интенсивных индустриальных помех удается обеспечить требуемые дальность и качество связи.

      В качестве направляющих используются линии, провода которых выполнены из цветного металла: специально подвешиваемые волноводные провода (одно - и двухпроводные волноводы), цветные цепи воздушных линий связи; могут также использоваться сталеалюминиевые провода линий продольного электроснабжения (два провода и рельсы) ДПР, ВЛ, питающий провод ПП.

      Для линейных радиосетей ПРС-С для обеспечения связи со стационарными радиостанциями на удаленных участках дороги используются проводные каналы. Они могут быть организованы как групповые каналы оперативно-технологической связи. Для радиосетей ПРС-Д выделяются отдельные четырехпроводные каналы для соединения стационарных радиостанций между собой и распорядительной станцией [6].

      Линия ДПР - это трехфазная несимметричная высоковольтная линия напряжением 27 кВ, подвешиваемая на кронштейнах  с напольной стороны опор контактной сети переменного тока для электроснабжения не тяговых потребителей. 

      Таблица 1.1

      Линия ВЛ - это трехфазная симметричная высоковольтная линия напряжением 10 или 35 кВ, подвешиваемая на опорах контактной сети или на отдельно стоящих опорах.

      Питающий  провод подвешивается с напольной  стороны опор контактной сети вдоль  каждого пути участка электрификации переменного тока системы 2х25 кВ.

      Волноводные сталемедные или сталеалюминиевые провода могут подвешиваться на опорах контактной сети или на отдельно стоящих опорах специально для ПРС.

      Подвеску  однопроводного волновода следует  предусматривать при электрической  тяге постоянного тока - на всех участках со скоростью движения поездов свыше 120 км/ч (независимо от наличия ВЛ продольного электроснабжения), а также на участках со скоростью движения до 120 км/ч, если отсутствует линия ВЛ; при электрической тяге переменного тока 25 кВ и подвеске проводов ДПР с разных сторон путей - на всех перегонах при скорости движения поездов свыше 120 км/ч и на перегонах протяженностью свыше 12 км при скорости движения до 120 км/ч; при автономной тяге - в случае, когда необходимая дальность связи не может быть обеспечена с помощью cтационарных антенн.

      Подвеску  двухпроводного волновода следует  предусматривать:

      в тоннелях длиной свыше 300 м и на перегонах, содержащих несколько тоннелей; в  местах высокочастотных обходов  тяговых подстанций постоянного  и переменного тока; при наличии кабельных вставок на ВЛ; в качестве фидеров на станциях, где запитываемые высоковольтные провода находятся на расстоянии более 300 м от стационарной радиостанции; на участках со сложным рельефом местности, где предусматривается вождение соединенных поездов, а также на перегонах, где требуемая дальность связи может быть обеспечена при использовании других типов направляющих линий.

      Провода ДПР, ПП (питающий провод) и ВЛ могут использоваться: в качестве направляющих линии поездной радиосвязи на однопутных участках постоянного и переменного тока; на двухпутных участках переменного тока, электрифицированных по системе 2х25 кВ, и участках, электрифицированных по системе однофазного переменного тока напряжением 25 кВ в случае подвески обоих проводов ДПР на перегоне с одной стороны путей; на двухпутных участках постоянного тока при скорости движения до 120 км/ч; на двухпутных участках переменного тока напряжением 25 кВ при длине перегонов не более 12 км, скорости движения до 120 км/ч и подвеске проводов ДПР с разных сторон путей.

      На  малонапряжённых участках, на равнинной  и слабопересеченной местности, на тех участках, где нет направляющих линий или имеются каблированные участки воздушной линии связи (ВЛС), используются стационарные Г-образные антенны (см. [2, гл.5 и 6; 4,6]). В таблицах 1.2 и 1.3 представлены данные для расчета дальности действия радиосвязи в гектометровом диапазоне.

      Расчет  дальности действия радиосвязи в  УКВ диапазоне нужно проводить  по методике, изложенной в литературе (2, гл.2 и 8; [4 - 6]) и по данным табл.1.2 и табл.1.4

      Студент должен самостоятельно выбрать тип направляющей линии, соответствующую аппаратуру, устанавливаемую у поездного диспетчера (ДНЦ), и тип радиостанции, которая размещается в помещении дежурного по станции (ДСП). Функциональные схемы этих устройств должны быть представлены на соответствующих рисунках. На рисунке должна быть представлена и общая схема организации ПPC на диспетчерском участке. Результаты расчета дальности радиосвязи при использовании стационарных Г-образных антенн должны быть также представлены на соответствующем рисунке. При этом по оси абсцисс откладывается расстояние (км), а по оси ординат - уровень напряженности полезного сигнала (мкВ/м). На этом рисунке должны быть изображены две кривые - одна из них для локомотивной радиостанции, а другая - для стационарной.

      Имеется документ ЦШ МПС РФ по расчету дальности  действия радиосетей и организации  системы поездной радиосвязи [6] в  гектометровом, метровом и дециметровом диапазонах волн, где представлены все необходимые материалы по проектированию ПРС. 

      Таблица 1.2. Данные для расчета дальности гектометровой и УКВ

      поездной  радиосвязи

      В табл.1.2 обозначено:

      ЭПТ - электротяга постоянного тока; ЭПРТ - электротяга переменного тока; AT - автономная (тепловозная) тяга; Р - равнинная местность; Х - холмистая местность; П - пересеченная местность; СП - сильнопересеченная местность; Г - горная местность; ДП - двух путный участок железной дороги; ОП - однопутный участок железной дороги;

      ОС - очень сухая и слабо проводящая песчаная почва; относительная диэлектрическая  проницаемость e = 2,5; проводимость s = 0,00001 См/м;

      СБП - слабо проводящая почва - e =4; s = 0,001 См/м; СР - почва, средней проводимости e =10; s= 0,01 См/м; СПР - сильно проводящая почва - e = 20; s = 0,1 См/м;

      ПП - почва с очень высокой проводимостью - e = 4; s = 1 См/м. 

Таблица 1.3. Данные для расчета дальности гектометровой поездной радиосвязи

_{1.2 Проектирование поездной радиосвязи}

      При разработке проектов ПРС следует  руководствоваться положением Правил организации и расчета сетей ПРС [6], типовыми проектными решениями и указаниями МПС [7].

      В эксплуатационном и техническом  отношениях ПРС должна строиться  в виде самостоятельных участков, совмещенных с диспетчерскими кругами (участками). В качестве линейного канала ПРС используется специально выделенный проводной канал, соединяющий распорядительную станцию со всеми стационарными радиостанциями участка. Допускается совместное использование канала диспетчерской поездной связи.

      Применяемые технические решения и аппаратура должны обеспечивать взаимный вызов  и ведение переговоров: между диспетчером и машинистом любого поездного локомотива, находящегося в пределах диспетчерского участка; между дежурным по станции и машинистами локомотивов, находящихся на прилегающих к станции перегонах; между машинистами встречных и вслед идущих поездов на расстоянии не менее 3 км; между сигналистами, дежурными по переездам и работниками ремонтных и других подразделений, рассредоточенными вдоль пути следования, и машинистами поездных локомотивов. Выбор диапазона волн (ГМВ, MB, ДМВ) для ПРС определяется в первую очередь интенсивностью движения, способом управления перевозочным процессом на диспетчерском участке, степенью оснащенности линейных работников средствами радиосвязи, возможностью выделения проводных линейных каналов и другими конкретными факторами, например, характером местности (равнинная, холмистая, горная). Дальность уверенной радиосвязи между локомотивными и стационарными радиостанциями должна обеспечиваться на расстоянии не менее 10 км на участках со скоростным движением и не менее 6 км на остальных участках.

      Кроме этого, должно выполняться условие

       , (1.2) 

      где l_ур1 и l_{ур2 -} дальности уверенной связи между локомотивом и ближайшими стационарными радиостанциями, находящимися с противоположных сторон от локомотива, км;

      l_{п -} расстояние между соседними стационарными радиостанциями, км.

      При этом под дальностью уверенной радиосвязи понимается максимальное расстояние, на котором обеспечивается качество связи не ниже удовлетворительного.