Системы железнодорожной радиосвязи (стр. 3 из 8)
Таблица 1.2. Данные для расчета дальности гектометровой и УКВ
поездной радиосвязи
| Показатели | Варианты (предпоследняя цифра номера зачетной книжки] | ||||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
| Род тяги | ЭПТ | ЭПРТ | AT | ЭПТ' | ЭПРТ | АТ | ЭПТ | ЭПРТ | АТ | ЭПТ | |
| Участок | ДП | ДП | ОП | ОП | ДП | ОП | ДП | ДП | ОП | ОП | |
| Станция, где УКВ радиосвязь | Л | Д | З | Д | К | Л | Г | И | В | А | |
| Высота подвески Г-образной антенны | 15м | 20м | 15м | 17м | 20м | 22м | 25м | 15м | 20м | 30м | |
| Местность | Р | Х | П | СП | Г | Р | Х | П | СП | Г | |
| Характеристика почвы | ОС | СБП | СР | СПР | СПР | СПР | СПР | ОС | ПП | СПР | |
| Показатели | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| КПД локомотивной антенны | 1,5% | 2% | 2,5% | 3% | 3% | 4% | 4,5% | 5% | 3% | 1,5% | |
| Мощность передатчика | 5Вт | 12Вт | 8Вт | 10Вт | 7Вт | 10Вт | 13Вт | 10Вт | 10ВТ | 5Вт | |
| Длина фидера передатчик\ приемник | 25\5 | 26\4 | 27\5 | 28\4 | 29\5 | 30\4 | 27\4 | 28\5 | 30\5 | 25\4 | |
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
| Параметры | Предпоследняя цифра номера зачетной книжки | |||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| Количество тяговых подстанций на перегоне | 1 | 2 | 0 | 1 | 2 | 1 | 1 | 2 | 0 | 2 |
| Количество разъединителей | 2 | 4 | 0 | 4 | 2 | 2 | 4 | 0 | 4 | 2 |
| Количество трансформаторов:однофазных,трёхфазных | 101 | 152 | 203 | 122 | 153 | 120 | 120 | 182 | 172 | 150 |
| Количество переходов: воздушныхкабельных | 1 | 2 | 2 | 1 | 0 | 1 | 2 | 0 | 3 | 2 |
| 1 | 2 | 2 | 1 | 0 | 1 | 3 | 2 | 2 | 1 | |
| Длина фидера, направляющая линия - радиостанция, м | 50 | 100 | 200 | 250 | 300 | 75 | 150 | 400 | 400 | 300 |
| Расстояние от направляющей линии до трансформатора, м | 7 | 5 | 15 | 10 | 13 | 14 | 12 | 8 | 9 | 11 |
1.2 Проектирование поездной радиосвязи
При разработке проектов ПРС следует руководствоваться положением Правил организации и расчета сетейПРС [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 lур1 и lур2 - дальности уверенной связи между локомотивом и ближайшими стационарными радиостанциями, находящимися с противоположных сторон от локомотива, км;
lп - расстояние между соседними стационарными радиостанциями, км.
При этом под дальностью уверенной радиосвязи понимается максимальное расстояние, на котором обеспечивается качество связи не ниже удовлетворительного.
На перегонах большой протяженности, когда не удается выполнить условие (2) при установке стационарных радиостанций на промежуточных пунктах, следует устанавливать дополнительную радиостанцию, подключив ее к линейному проводному каналу поездного диспетчера, либо обеспечив дистанционное управление его со стороны ДСП соседних станций.
Для обеспечения работы проводного канала связи радиосети ПРС-С используются: распорядительная станция СР-34, устройство сопряжения УС-2/4; блоки управления постоянным током БУП, устройства обхода дуплексных усилителей ОУ-ДУ; стационарные радиостанции РС-6; вводно-защитные устройства ВЗУ. Избирательное подключение к каналам связи РС и вызов СР осуществляется с помощью двух частотных кодовых сигналов, обеспечивающих индивидуальный вызов до 28 абонентов.
В целях резервирования проводного канала поездной диспетчерской связи следует обеспечивать уверенную радиосвязь между соседними cтационарными радиостанциями.
Тот или иной способ передачи высокочастотной энергии должен выбираться на основе технико-экономического сравнения вариантов с учетом конкретных условий: вида тяги, длины перегонов, наличия скоростного движения поездов и т.д.
1.3 Расчет дальности связи в гектометровом диапазоне
При использовании антенн
При использование гектометрового диапазона волн передачу информации можно обеспечить излучением и приемом электромагнитных волн при помощи антенн. В этом случае рассчитать напряженность поля в точке приема по формулам Шулейкина - Ван-дер-Поля:
(мВ/м); (1.3) 
; 
. (1.4)Здесь РА - мощность, подводимая к антенне в Вт;
- к. п. д. антенны; для стационарных Г-образных антенн 
=0,25 для высоты подвеса 15 м, 0,38 - для 20 м, 0,49 - для 30 м; D=1,5 - коэффициент направленного действия антенны; l - расстояние в км до точки приёма; W - множитель ослабления, зависящий от расстояния и параметров почвы; l - длина волны, м (l= 140,7 м для 2,13 МГц, l= 139,4 м для 2,15 МГц); s - проводимость почвы в См/м; e - относительная диэлектрическая проницаемость почвы.Для случая, когда токи проводимости много больше токов смещения, т.е. 60ls >>e, то
. (Последнее выражение для расстояния lв км). Для другого крайнего случая, когда токи смещения больше токов проводимости в почве 60ls <<e, 
(последнее выражение для расстояния l в км).
Для значений 
> 25 выражение принимает простой вид 
.
Подводимая мощность зависит от длины фидера lф и затухания в устройстве согласования
aсу:
,где Р - выходная мощность радиостанции, заданная в таблице; aф - погонное затухание в фидере на 1 м его длины, равно (0,7-0,8) ×10-2 дБ/м, aсу= 1,5 дБ.
При проектировании ПРС для расчёта напряженности поля в середине участка в нашем случае достаточно взять дальность l в км, длину волны lв м, проводимость и диэлектрическую проницаемость и по формулам (3) и (4) с учётом соотношений между токами проводимости и смещения рассчитать напряженность поля волны.
Для обеспечения уверенной связи необходимо, чтобы уровень напряженности поля для соответствующего участка железнодорожной линии был не меньше величин, приведенных на странице 10. 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].