69493

Оборудование участка железной дороги устройствами диспетчерской централизации Луч

Курсовая

Логистика и транспорт

Основными задачами настоящими курсового проекта (далее по тексту: проекта) являются: Приобретение навыков в оборудовании участка железнодорожной линии системами диспетчерской централизации на примере системы ДЦ «Луч».

Русский

2014-10-05

1 MB

17 чел.

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

(ПГУПС – ЛИИЖТ)

Кафедра « Автоматика и телемеханика на железных дорогах»

Пояснительная записка к курсовому проекту:

«Оборудование участка железной дороги устройствами

диспетчерской централизации Луч» 

по дисциплине «Диспетчерская централизация»

 Выполнил: ст.гр. АТт-402

Красильников Д.А.

                                                                                                                    

                                      

                                                                    Проверил:  _____Манаков А.Д._____

                                                                              ______________________________________                                                                              

                                                                             ______________________________________

С-Петербург

2007

ВВЕДЕНИЕ

Основными задачами настоящими курсового проекта (далее по тексту: проекта) являются:

  •  Приобретение навыков в оборудовании участка железнодорожной линии системами диспетчерской централизации на примере системы ДЦ «Луч».
  •  Ознакомление с принципами построения и функционирования систем ДЦ, их аппаратурой.

В проекте предполагается рассмотрение следующих вопросов:

  •  Загрузка поездного диспетчера.
  •  Структура диспетчерского управления.
  •  Распределение управляющих и известительных приказов по группам управления и контроля.
  •  Построение сигналов ТУ и ТС.
  •  Разработка функциональных схем формирования и передачи, приёма и расшифровки сигналов ТУ и ТС.
  •  Разработка принципиальных электрических схем отдельных функциональных узлов кодово-образующей и каналообразующей аппаратуры.
  •  Расчёт кодовой линии, диаграмма уровней сигналов ТУ и ТС.
  •  Расчёт эффективности внедрения устройств ДЦ.

  1.  Общая характеристика участка железной дороги, оборудованного устройствами ДЦ.

Участок железной дороги: однопутный.

Тяга: электрическая постоянного тока.

Общее количество раздельных пунктов на участке: 15.

Кол-во раздельных пунктов на автономном управлении: 3.

Число горловин раздельных пунктов на диспетчерском управлении: 24

Размеры движения поездов: 25 пар поездов в сутки.

Управление участком по ВЧ.

Длина участка: 150 км..

Среднее время на маневровую работу для одной горловины станции за смену ДНЦ:8 мин  

  1.  Расчёт загрузки поездного диспетчера.

Фактическая загрузка ДНЦ операциями по поездной работе:

Тпз = 1,15 * П * (К * С + 0,1 * (С-1) + 0,3 * Г +0,17 * Са) + 170 = 1,15 * 25 * (0,6* 15 + 0,1 * (15-1) + 0,3 * 24 +0,17 * 3) + 170 = 690,66 (мин.)

Где:

К = 0,6 для заданного однопутным участка.

П = 25 – количество поездов за смену в обоих направлениях.

С = 15 – общее количество станций, включённых в круг диспетчера.

Са = 3 – число станций, включённых в круг диспетчера и находящихся на автономном управлении.

Г = 24 – число горловин раздельных пунктов, находящихся на диспетчерском управлении (ДУ).

Тоже, при оборудовании разъездов системой автоматической установки маршрутов:

Тпз = 1,15 * П * (К * С + 0,1 * (С-1) + 0,3 * (Г / 2) +0,17 * Са) + 170 =

1,15 * 25 * (0,6 * 15 + 0,1 * (15-1) + 0,3 * 12 +0,17 * 3) + 170 = 587,16 (мин.)

Загрузка ДНЦ по маневровой работе:  Тмз =

Где:

Тмi –затраты времени на маневровую работу для раздельных пунктов диспетчерского участка, находящихся на ДУ.

Условно:  Тмз = Тм.ср. * Г = 8 * 24 = 192 (мин)

Где:

Тм.ср. = 8 (мин) – среднее время на маневровую работу в одной горловине раздельного пункта за смену, находящегося на ДУ.

Фактическая нагрузка ДНЦ:

Тз = Тпз + Тмз = 690,66 + 192,00 = 882,66 (мин.)

Тоже, при оборудовании разъездов системой автоматической установки маршрутов:

Тз = Тпз + Тмз = 587,16 + 192,00 = 779,16 (мин.)

Где:

Тпз – фактическая загрузка диспетчера операциями по поездной работе (мин.).

Тмз – фактическая загрузка диспетчера операциями по маневровой работе (мин.).

Фактическая относительная загрузка ДНЦ:  

Lз = (Тз / Т) *100% = (882,66 / 720) * 100% = 122,5 %  Lдоп = 85-95 %

Тоже, при оборудовании разъездов системой автоматической установки маршрутов:

Lз = (Тз / Т) *100% = (779,16 / 720) * 100% = 108,2 %  Lдоп = 85-95 %

Тоже, при разделении функций маневрового и поездного диспетчеров, с  применением системы АУМ:

Lз.маневр. = (Тз / Т) *100% = (192 / 720) * 100% = 26,6 %  Lдоп = 85-95 %

Lз.поезд. = (Тз / Т) *100% = (587,16/ 720) * 100% = 81,55 % Lдоп = 85-95 %

Где:

Тз – расчётное время работы оперативной работы в минутах за смену.

Т = 720 минут – продолжительность смены ДНЦ, выраженная в минутах.

Lдоп = 85-95% - допустимая относительная загрузка ДНЦ.

ВЫВОД: Загрузка ДНЦ превышает допустимый уровень. Для разгрузки диспетчера оборудую раздельные пункты системой АУМ с разделением функций маневрового и поездного диспетчеров.

  1.  Структура диспетчерского управления.

Центральный пост диспетчерской централизации (ЦПДЦ) строится при отделении дороги (НОД). Отделение дороги находится на станции А.

На ЦПДЦ располагаются: рабочее место диспетчера, аппаратура каналов телеуправления (ТУ) – статив 1ЦЛ, аппаратура каналов телесигнализации ТС – стативы 2ЦЛ и вспомогательное оборудование (выносное табло, поездограф, секция связи и др.).В настоящем проекте предусмотрено управление диспетчерским кругом по каналам высокой частоты (ВЧ). В этом случае каналы ТУ и ТС по индивидуальным проводам с центрального поста заводятся в линейноаппаратный зал (ЛАЗ), расположенный при отделении дороги. Сигнал ТУ по каналам высокой частоты передаётся в пункты выделения каналов (ст.А). Для согласования каналов ВЧ и физической линейной цепи (ФЛЦ), расположенной вдоль диспетчерского участка, в пункте выделения каналов (ст.А) устанавливается усилительный пункт (УПЛ), которые могут работать как в режиме согласования, так и в режиме усиления сигналов ТУ и ТС.

При условии выделения каналов на станции А статив УПЛ3 работает в режиме согласования,  УПЛ2 в режиме усиления каналов ТС3, ТС4, УПЛ1 отключён.

Структура диспетчерского управления показана на рис.1.

Каналы ТУ-ТС с ЦПДЦ заводятся в ЛАЗ, расположенный при НОД. По основным каналам ВЧ информация передаётся в пункт выделения каналов (ст.А). Здесь происходит выделение каналов и далее управление участком осуществляется по ФЛЦ.

  1.  Распределение управляющих и известительных сообщений по группам управления и контроля.

Однониточный план типового линейного пункта представлен на рис.2.

Рис.2

Распределение управляющих и известительных сообщений по группам управления и контроля представлено в табл.1 и 2.

Сигналы ТУ и ТС в общем случае имеют следующие обозначения:

СНП, СЧО, СЧП, СНО (КСНП, КСЧО, КСЧП, КСНО) — сигналы: нечетного приема, четного отправления, четного приема, нечетного отправления. К — означает контроль.

СМ1, СМ1Ч, СМ3, СМ3Ч, СМ2, СМ2Н — маневровые сигналы (например М1 — от сигнала М1, а М1Ч — за сигнал М1).

СЗН, СЗЧ, СЗМ3 — сигнальный признак маршрута (поездного или маневрового) «без сигнала». Те же наименования с литером «К» означают «контроль» сигналов.

ВРАН, ОРАН, ВРАЧ, ОРАЧ, ВРПН, ОРПН; ВРПЧ; ОРПЧ (КВРАН и др.) означают по литерам: РА — разъединитель на высоковольтной линии автоблокировки; РП—разъединитель на высоковольтной линии продольного электроснабжения; В—включение; О—отключение; Н — нечетный; Ч — четный; К — контроль.

ВАН, ВАЧ — вызов акустический нечетный (четный); ВТ — вызов к телефону; РС — радиосвязь. МСН, МСЧ — открытие маневрового светофора на светофоре Н (или Ч).

МЗН, МЗЧ — то же закрытие.

ВАМ, ОАМ, ВРН, ОРН, ВРЧ, ОРЧ — сигналы ТУ для автоматической установки маршрутов (АУМ). ВСУ, ОСУ — включение (отключение) сезонного управления.

ПНП, ОНП— прямое (обратное) направление передачи сигналов ТС.

ВТС, ОТС — включение (отключение) телесигнализации.

ВРОН, ОРОН, ВРОЧ, ОРОЧ (КРОН, КРОЧ) — включение, отключение, контроль разрешения на отправление нечетное (четное).

АСНН, СННП, СНЧО, АСНЧ, СНЧП, СННО, КАСН — сигналы ответственной команды АСН. КССН, КССЧ — контроль сброса стрелок нечетной (четной) горловины.

КА, КАСН — контроль аварии.

КПОН, КПОТ — контроль пожарной опасности (неисправность, тревога).

КНП — контроль направления передачи.

КТУ — контроль телеуправления.

КПУ1Н, КПУ2Н, КПУ3Н, КПУ1Ч, КПУ2Ч, К.ПУ3Ч — контроль приближения-удаления первого, второго, третьего (нечетного, четного) участков.

КНН, КНЧ — контроль направления нечетной   (четной)   горловины.

КЗПН, КЗПЧ — контроль занятости перегона нечетной   (четной)  горловины.

КАПН, КАПЧ, КСПН, КСПЧ   —   контроль   занятости   предстрелочных   участков АПН, АПЧ и стрелочных путей СПН, СПЧ.

КЗМН, КЗМЧ, КЗМАН, КЗМАЧ - контроль замыкания стрелочных и предстрелочных участков. К1М, К1П, К3М, К5/7П… — контроль положения стрелок (П — плюс, М — минус).

КП1, КП2, КП3, КП5 — контроль занятости  путей  1, 2, 3,4.

КН1, КН2, КН3, КН5, КЧ1, КЧ2, КЧ3, КЧ5 — контроль «головы» поезда для АУМ  (нечетного, четного направлений путей 1, 2, 3,4).

КАМН, КАМЧ; КНПН, КНПЧ, РК, КРН, РЧ, КРЧ - контроль АУМ.

Табл.1.

Состав сигнала

Номера групп по управлению

1

2

3

4

5

13

14

15

16

Команды

1

МЧ5

МН5

МНП5

М4-Н5

ВРДЧ

АДЧ

ВАЧ

ВПСЧ

2

МЧ3

МН3

МНП3

ОРДЧ

ОАДЧ

ВАН

ВПСН

3

МЧ1

МН1

МНП1

ВРДН

АДН

ВТ

4

МЧ2

МН2

МНП4

ОРДН

ОАДН

ГС

5

МЧ4

МН4

М1-Ч5

ВРПЧ

АМЧ

ВКАС

6

М2-Н5

М1-Ч5

М1-М3

ОРПЧ

ОАМЧ

ВКАП

7

М2-Н3

М1-М3

М1-Ч1

ВПРН

АМН

ВДГ

8

М2-Н1

М1-Ч1

М1-Ч2

ОРПН

ОАМН

ОДГ

9

М2-М6

М1-Ч2

М1-Ч4

ДСН

ОДСН

10

М2-Н4

М1-Ч4

ТС

ОТС

Признаки команд

1

СЧП

СЧО

2

СМ2

СМ1

СМ4

3

СНО

СНП

4

СМ2Н

СМ1Ч

СМ4Н

5

СЗЧ

СЗН

*

*

*

*

6

№ так

Номера групп по контролю

тов

1

2

3

4

5

6

7

8

1

*

*

*

*

*

*

*

*

2

КРДН

КПУ1НП

КСНП

КСМН

КПЧАП

КПНАП

КВФД

КССН

3

КРУРДН

КПУ2НП

КСМ1

МЧ5

КзЧАП

КзНАП

КОФД

КССЧ

4

КОРДЧ

КПУ1ЧО

КСМ1Ч

МЧ3

КСП1-5

КВФП

КЧ5

5

КРУРДЧ

КПУ2ЧО

КСМ3

МЧ1

КзСП1-5

КОФП

КЧ1

6

КОРПН

КПУ1ЧП

КСМ3Н

МЧ2

КСП2-4

КСП3

КВДГ

КЧ2

7

КРУРПН

КПУ2ЧП

КСМЧ

МЧ4

КзСП2-4

КзСП3

КОДГ

КЧ4

8

КОРПЧ

КПУ1НО

МН5

М1-Ч5

КСП6

КСП5

КОНДГ

КН5

9

КРУРПЧ

КПУ2НО

МН3

М1-М3

КзСП6

КзСП5

КН3

10

КА

МН1

М1-Ч1

КСП8

КСП7

КАН

КН1

11

КАПН

КСЧП

МН2

М1-Ч2

КзСП8

КзСП7

КАЧ

КН4

12

КАПЧ

КСНО

МН4

М1-Ч4

КСП10

К1П

13

КП5

КСМ2

М2-Н5

КзСП10

К1М

КВЗН

14

КП3

КСМ2Н

М2-Н3

К2П

К3П

КВЗЧ

КАМЧ

15

КП1

М2-Н1

К2М

К3М

КАМН

16

КП2

КСМ4

М2-М6

К4П

К5П

КАБ

КНПЧ

17

КП4

КСМ4Н

М2-Н4

К4М

К5М

КНПН

18

КАДН

КММЧП

К6/8П

К7П

КЗПН

РК

19

КАДЧ

КСМ6

М4-Н5

К6/8М

К7М

КЗПЧ

КРЧ

20

КАМН

КСМ6Н

КММНП

К10П

КЧСЧ

РЧ

21

КАМЧ

К10М

КЧСН

  

КРН

22

*

*

*

*

*

*

*

*

Табл.2.

  1.  Построение сигналов ТУ и ТС.

Сигналы ТУ и ТС построены для случая: Установлен (установить) маневровый маршрут за светофор М4. Поезд на участке приближения.

                                                                                                                                                      Табл.3.

Номер

такта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

Каество

такта

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

1

0

0

0

0

1

1

1

0

0

1

1

0

0

1

1

1

0

1

0

                      

 

                                                             Рис.3. Сигнал ТУ (прием на 1П)

Номер

Такта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

1гр.кач.

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

1

2гр.кач.

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

3гр.кач.

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

4гр.кач.

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

5гр.кач.

1

0

1

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

1

0

1

0

0

1

1

0

1

6гр.кач.

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

1

0

1

0

1

7гр.кач.

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

8гр.кач.

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

Рис.4.Сигнал ТС-3 для 1,2,3,4,5,6,7,8. групп соответственно.

  1.  Разработка функциональных схем формирования и передачи, приёма и расшифровки сигналов ТУ и ТС.
    1.  Аппаратура ТУ поста ДЦ.

Бесконтактная логическая аппаратура ТУ диспетчерского поста выполняет следующие основные функции:

--- формирование и передачу сигналов ТУ;

--- обеспечение заданной очередности передачи сигналов ТУ от нескольких (до четырех) рабочих мест;

--- формирование и передачу по каналу ТУ сигналов цикловой синхронизации (ЦС), отмечающих на всех линейных пунктах начало нового цикла проверки состояния контролируемых объектов;

Рис.5. Структура аппаратуры ТУ диспетчерского поста.

--- формирование  местных      сигналов      синхронизации (МС),  обеспечивающих необходимую  координацию  между посылкой сигналов ЦС и работой аппаратуры, осуществляющей  прием   сигналов  ТС   по   нескольким   (до четырех) параллельным каналам ТС.

Структура аппаратуры, выполняющей эти функции, представлена на рис.5. Она содержит следующие функциональные узлы: генератор сигналов ТУ типа ЦГЛ; разделитель фаз РФ; узел модуляции М-ТУ; узел синхронизации УС; счетчик групповых циклов СГЦ; узел включения передачи ВТУ; шифратор сигналов ТУ(Ш-ТУ); коммутатор рабочих мест КРМ; наборные регистры рабочих мест (1Н—4Н).

Устройства, объединенные этой структурной схемой, функционируют следующим образом. Генератор ЦГЛ работает непрерывно, посылая в канал ТУ сигнал частотой 500 Гц (выводы 1-14 и 1-15). Одновременно в местные цепи диспетчерского поста генератор выдает импульсы частотой 1000 имп/с в аппаратуру приема сигнала ТС (вывод 1-2); 125 имп/с в схемы УС и КРМ (вывод 1-3); 3000 имп/с в схему разделителя фаз РФ (вывод 1-4). Передача полезной информации в канал ТУ осуществляется посредством манипуляции фазы сигнала частотой 500 Гц на ±120°. С этой целью в ЦГЛ от разделителя фаз поступают три образца сигнала ТУ, сдвинутые по фазе на 120° (выводы ЦГЛ 1-7, 1-9, 1-17). Узел модуляции М-ТУ выбирает сигнал с нужной фазой, определяемой построением сигнала ТУ или ЦС, подавая сигнал 1 на один из трех выводов ЦГЛ   1-8, 1-10  и 1-16; на остальных двух выводах при этом должен быть 0.

Узел модуляции М-ТУ получает сигналы для передачи в канал ТУ от двух источников:

от шифратора Ш-ТУ (связь 2), в случаях, когда возникает подобность в передаче сигналов ТУ, и от узла синхронизации, вырабатывающего сигналы цикловой синхронизации ЦС (связь 7); сигналы ЦС передаются периодически, приблизительно через каждые 5 с..

Узел синхронизации УС и счетчик групповых циклов СГЦ совместно определяют момент посылки сигнала ЦС, после чего УС формирует этот сигнал и посылает его в М-ТУ (связь 7), для дальнейшей обработки и передачи в канал ТУ. Кроме того, УС выполняет дополнительные логические функции, связанные с исключением возможности одновременной передачи сигналов ТУ и ЦС. С этой целью, УС вырабатывает и посылает в узлы М-ТУ и ВТУ сигнал запрета на передачу сигнала ТУ (связь 3), когда идет передача сигнала ЦСС другой стороны, УС задерживает передачу сигнала ЦС, если в узле КРМ подготовлена и осуществляется передача ТУ, и по связи 10 или 11 в УС поступает сигнал запрета. Получая тактовые импульсы с частотой 125 имп/с (связь 27), 'УС осуществляет деление частоты на 28 и выдает в СГЦ импульсы с периодом повторения 224 мс. Этот период равен длительности одного группового цикла, в течение которого на диспетчерский пост поступает сигнал ТС от одной группы. Счетчик групп отсчитывает число групповых циклов, принятое в данной установке (до 24), и в последнем групповом цикле вырабатывает сигналы конца цикла 1КЦ и 2КЦ, устанавливающие УС  в исходную (нулевую) позицию; сигнал окончания цикла поступает также в устройства приема сигналов ТС (связь 19). Для правильной работы устройств приема сигналов ТС необходима информация о границах групповых циклов, заданных УС. Из 28 интервалов по 8 мс, составляющих один групповой цикл, прохождение первых 16 интервалов отмечается наличием сигнала 1 на связи 18, а последующих 12 - наличием сигнала 1 на связи 17.

Узел включения передачи ВТУ работает при наличии подготовленного для передачи сигнала ТУ в узле КРМ, когда появляется сигнал 0 на связи 10 или 11; при этом на связи 3 не должно быть сигнала запрета передачи. После включения ВТУ посылает в  Ш-ТУ по связи 13 тактовые импульсы с периодом повторения 16 мс, обеспечивающие последовательное переключение шифратора на новые позиции в процессе передачи сигнала ТУ. В последней позиции (№ 31) шифратор по связи 9 передает в ВТУ сигнал окончания передачи. После этого ВТУ, получив сигнал от КРМ по связи 10 или 11, устанавливает шифратор в исходную (нулевую) позицию (связь 14). По связи 12 ВТУ осуществляет контроль нахождения шифратора в исходной позиции и отсутствия передачи сигнала ТУ. При соблюдении этого условия ВТУ дает в М-ТУ разрешение на передачу сигнала ЦС (связь 30).

Шифратор Ш-ТУ получает информацию для построения сигнала ТУ от одного из наборных регистров, связанных электрическими цепями с органами управления на рабочих местах диспетчера. Подключение регистров 1Н—4Н осуществляется узлом КРМ, получающим продвигающие импульсы от выхода 1-3 ЦГЛ (связь 27). КРМ работает в режиме поиска наборного регистра с подготовленным для передачи сигналом ТУ. После обнаружения такого регистра поиск приостанавливается до окончания передачи набранного сигнала ТУ. После получения от Ш-ТУ сигнала окончания передачи (связь 16) КРМ возобновляет поиск и по связи 10 или 11 передает в ВТУ сигнал об установке Ш-ТУ в исходную позицию.

  1.  Аппаратура ТУ линейных пунктов.

              Рис.6. Структура устройств приёма сигналов ТУ на линейных пунктах.

Эти элементы функционируют следующим образом.

Сигнал ТУ частотой 500 Гц поступает в ЛУЛ непрерывно. Он синхронизирует местный генератор частоты 1500 Гц, который непрерывно выдает тактовые импульсы частотой 1500 имп/с (вывод 9 ЛУЛ) в схему РФ, где вырабатываются три образца сигналов с различными фазами, поступающие на выводы 13, 15 и 21 ЛУЛ. Поступающий из канала ТУ сигнал сравнивается по фазе с тремя образцами. В результате сравнения, сигнал 1 появляется на одном из трех выходов (14, 16 и 22) ЛУЛ. Эти выходы равноправны и в состоянии покоя сигнал 1 длительно сохраняется на любом из выходов. При поступлении сигнала ТУ или ЦС сигнал 1 последовательно появляется на различных выходах ЛУЛ. Схема  ДМУ анализирует эти изменения и определяет содержание сигнала ТУ; передаваемому символу 1 соответствуют переходы сигнала 1 с выхода 14 на 16, с 16 на 22 и с 22 на 14, а символу 0 — обратные переходы. Схема ДМУ имеет две пары выходов; сигналы на неинверсных выходах 1 и 2 обозначены 1(1) и 0(1), а на инверсных выходах 3 и 4 — 1(0) и 0(0); первый символ соответствует принимаемому символу сигнала ТУ, а второй (в скобках) сигналу на данном выходе.

Получая эти сигналы от ДМУ, узел синхронизации УС различает сигналы ЦС и ТУ. Сигнал ЦС соответствует поступлению ровно четырех символов 1, а сигнал ТУ начинается символом 0 и содержит 31 символ. Принятый сигнал ЦС передается для реализации в аппаратуру ТС. Схема УС различает два состояния аппаратуры ТУ: покоя и приема сигналов. В состоянии покоя УС фиксирует триггеры и всю аппаратуру ТУ в исходном состоянии, передавая сигнал 1 по цепям 7 и 8 в схемы самопроверки, ДШУ и регистра сигналов ТУ. В начале приема сигналов ЦС или ТУ сигнал 1 в этих цепях изменяется на 0; сигнал 1 появляется вновь, когда УС обнаружит отсутствие изменений на выходах ЛУЛ в течение заданного времени (34 мс).

При приеме сигналов ТУ работают узел ДШУ, выходные цепи, регистр ТУ и схема выходных реле. Аппаратура ДЦ системы «Луч» отличается применением схемы контроля счета тактов, которая проверяет в каждом новом такте сигнала ТУ фактическое переключение распределителя в узле ДШУ в новую позицию и образование новой выходной цепи. Если эти операции не выполняются, то задерживается переключение схемы  ДШУ в новые позиции и прием сигнала прекращается.

  1.  Аппаратура ТС линейных пунктов.

Рис.7. Структура устройств ТС на линейных пунктах.

  1.  Аппаратура ТС поста ДЦ.

Каждый из четырёх параллельных каналов ТС ДЦ системы «Луч» оснащён усилителем типа ЦУЛ и демодулятором типа ЦДМЛ, работающим на частотах данного канала; таким образом, имеются 4 модификации аппаратуры каналов. Логическая аппаратура всех каналов ТС одинакова, включая и логические узлы, размещенные в блоке ЦДМЛ. Техническая структура устройств, осуществляющих прием сигналов по одному каналу ТС, показана на рис.8. Кроме упомянутых блоков типов ЦУЛ и ЦДМЛ, в нее входят: схема дешифратора ЦДШ; схема регистра сигналов ТС и сигналов несоответствия НС, характеризующих новизну принятой информации; схема распределителя групп ЦРГ с выходными цепями для возбуждения групповых реле В; комплект выходных реле И (1И-20И) регистра ТС; схема сравнения СС, содержащая входные, контрольные и выходные цепи; групповые реле В и постовые контрольные реле.

Рис.9. График последовательности работы элементов схемы ЦРГ.

Кроме сигналов ТС, поступающих на  выводы  10 и 11 ЦУЛ и после усиления, на выводы 3 и 4 ЦДМЛ в комплект аппаратуры   канала  ТС   поступают управляющие сигналы  от постовой  аппаратуры ТУ.  По  цепи 28 на  вывод  11  ЦДМЛ  поступают сигналы  тактовой частоты   1000 имп/с от генератора ЦГЛ.  По цепи  19 от узла  синхронизации УС (см.[1, рис.3.8])     поступает сигнал 0, устанавливающий узел ЦРГ в исходное состояние, когда счетчик групп в УС определит, что цикл проверки  состояния  объектов  во  всех  группах  закончен. Сигнал, поступающий по цепи 18  (изменение сигнала 1 на 0), является сигналом подготовки для переключения узла  ЦРГ в очередную новую  позицию;  переключение   происходит   в   момент   окончания   приема сигнала ТС по цепи, связанной с выходом 22. Если же сигнал ЦС почему-либо не поступал, то переключение узла ЦДМЛ осуществляется в момент изменения сигнала 1 на 0 в цепи 17, связанной с УС. Сигналы, поступающие  по цепям   17 и 18,   используются  также  в цепях реализации принятых сигналов ТС. Аппаратура канала ТС должна  правильно принять и реализовать информацию,   поступающую   в  цикле,   содержащем   до 23 отдельных сигналов ТС, относящихся к различным группам   контролируемых   объектов,   случайным   образом распределенным по нескольким станциям. При этом сигналы  ТС не   имеют   адресной   части   и их   принадлежность к тем или иным группам объектов и станциям устанавливается лишь по очередности их поступления.   Рассматривая   работу   аппаратуры,  выделю  следующие основные процессы: прием, дешифрирование и запись в регистре ТС  каждого поступающего сигнала ТС; счет поступающих сигналов ТС и групповых циклов (интервалов  времени),  выделенных для  передачи одного   сигнала  ТС;   выявление  новизны  информации, поступившей в принятом сигнале ТС, и фиксация обнаруженного  несоответствия  с уже  известной  информацией в регистре НС; реализация принятой информации, содержащей новизну, путем возбуждения соответствующих групповых реле В и выходных реле И и изменения состояния постовых контрольных реле. Первый из этих процессов выполняют блок ЦДМЛ, узел ЦДШ и схема регистра сигналов ТС и НС. При этом используются выводы 1, 2, 9, 10 и 11 блока ЦДМЛ.

Появление сигнала 0 на выводе 9 ЦДМЛ означает, что поступает очередной сигнал ТС. Этот сигнал освобождает триггеры в узле ЦДШ и регистре сигналов ТС и НС и приводит эти схемы в состояние готовности к приему. Одновременно в блоке ЦДМЛ начинается деление в 8 раз частоты тактовых импульсов 1000 имп/с, поступающих на вывод 11; на выводе 1 появляются тактовые импульсы, разделенные интервалами 8 мс и определяющие предполагаемые границы тактов в сигнале ТС. Они приводят в действие распределитель тактов в схеме ЦДШ. В средней части каждого такта сигнала ТС на выводе 10 ЦДМЛ появляется короткий импульс стробирования (сигнал 1), в течение которого проверяется качество сигнала ТС в этом такте; информационному символу 1 соответствует поступление из канала ТС более низкой рабочей частоты f1 и появление на выводе 2 ЦДМЛ сигнала 1; символу 0 соответствует поступление частоты f2 и наличие сигнала 0 на выводе 2 ЦДМЛ. Принимаемый сигнал фиксируется в регистре ТС. Каждому такту сигнала ТС соответствует своя ячейка в регистре и свой триггер 1 ступени. При приеме сигнала ТС переключаются в состояние 1 триггеры, относящиеся к тем тактам сигнала, в которые поступил сигнал 1; переключение происходит в моменты появления очередного импульса стробирования.

Во время поступления очередного сигнала ТС состояние распределителя групп ЦРГ соответствует порядковому номеру в цикле или адресу сигнала ТС. В это состояние ЦРГ приходит в конце приема предыдущего сигнала ТС, когда появляется сигнал переключения на выводе 22 ЦДМЛ.

Протекание во времени процесса переключения схемы ЦРГ в новые позиции показано на рис. 9. Интервалы времени, выделенные для передачи сигналов ТС от групп 1,2, 3 и т. д., обозначены 1Г, 2Г, ЗГ и т. д. Однако схема ЦРГ переходит в соответствующие позиции с большим сдвигом по времени в момент окончания приема сигнала ТС; подготовка к переключению происходит в момент изменения сигнала 1 на 0 в цепи 18. Если сигнал ТС почему-либо не поступил, то переключение ЦРГ в новую позицию задерживается до изменения сигнала 1 на 0 в цепи 17 (см. штриховую линию на рис. 9). Таким образом, в момент окончания приема сигнала ТС, когда принятая информация передается в цепи реализации, номер позиции ЦГР соответствует номеру группы, к которой относится принятая и реализуемая информация.

  1.  Разработка принципиальных электрических схем отдельных функциональных узлов кодово-образующей аппаратуры ____ЦДМЛ____.

Рис.10. Схема логических цепей демодулятора ЦДМЛ.

Блок ЦДМЛ (рис. 10) содержит следующие элементы: приемную часть Пр, содержащую усилитель и два детектора для рабочих частот f1 и f2 (f1<f2); выходные элементы приемной части Т4, Т5, Т7, Т8, Т11 и Т19; пусковые цепи с элементами Т10, Т16, Т28, Т29  и Тг4; делитель тактовой частоты с элементами Т14, Т15 и триггерами Тг1, Тг2 и ТгЗ и элементом стробирования Т25; элементы определения качества сигнала ТС Т21 и Т22; схему сравнения с элементами Т2, ТЗ, Т6 и Т9.

В нормальных условиях, когда сигнал ТС не поступает, на обоих выходах Пр имеется сигнал 1; все триггеры схемы находятся в исходном состоянии 0, при этом на все 4 входа Т14 поступают сигналы 1 от инверсных выходов триггеров. Сигнал 0 на выходе Т14 закрывает  элемент   Т15;    сигналы    тактовой    частоты 1000 имп/с в делитель частоты не поступают.

Прием сигнала ТС начинается появлением сигнала 0 на выходах f1 схемы Пр и элемента Т7; через вход 5 пусковой триггер Тг4 переключается в состояние 1; на выходе Q Тг4 появляется сигнал 1, а на выводе 9 ЦДМЛ сигнал 0. На выходе inv Q триггера Тг4 и на верхнем входе Т14 появляется сигнал 0, а на выходе Т14 — сигнал 1; Т15 начинает повторять тактовые импульсы частотой 1000 имп/с; начинают работать триггеры делителя частоты. После поступления на вход Тг1 четырех импульсов на инверсном выходе ТгЗ возникает сигнал 0; конденсатор С14 разряжается и на выходе Т25 кратковременно появляется стробирующий импульс (сигнал 1). После поступления восьми импульсов сигнал 0 появляется на выходе 1 ЦДМЛ; в дальнейшем во время приема сигнала ТС этот импульс периодически появляется через каждые 8 мс, отмечая границы тактов сигнала ТС. В средней части каждого такта на вывод 10 выдаются стробирующие импульсы.

В тактах сигнала ТС, передаваемых частотой f1, сигнал 1 появляется на выходе элемента Т19. При поступлении на верхний вход Т21 импульса стробирования сигнал 1 кратковременно появляется на выходе Т22 и на выводе 2ЦДМЛ, отмечая поступление сигнала с качеством 1. В каждом такте сигнала ТС работает схема сравнения СС. Если в проверяемой контрольной цепи СС находится замкнутый контакт контрольного реле объекта, то на выводе 5 ЦДМЛ и на входе Т6 будет сигнал 0; состояние цепи 15 будет зависеть от положения Т9, на один из входов которого поступит сигнал 1 с выхода Т2. Если при этом на верхний вход Т9 поступит с выхода Т19 сигнал 0, что возможно при отсутствии частоты f1, то в момент прохождения импульса стробирования, когда диод Д58 будет закрыт, в цепи 15 появится сигнал 1. Этот сигнал показывает несоответствие принимаемого сигнала ТС состоянию контрольного реле, поскольку отсутствие частоты f1(т. е. поступление частоты f2) всегда должно вызывать отпадание якоря соответствующего контрольного реле. Если в контрольной цепи СС окажется разомкнутый контакт контрольного реле, то на выводе 5 ЦДМЛ будет сигнал 1, а на нижнем входе Т9 — сигнал 0. Состояние цепи 15 будет определять элемент Т6, на нижний вход которого поступает сигнал 1 от выхода Т3. Если при этом на выходе Т11 будет сигнал 0, т. е. если в данном такте принимается не частота f2 то при прохождении импульса стробирования в цепи 15 появится сигнал 1, показывающий несоответствие состояния контрольного реле принимаемому сигналу (частота f1), требующему притяжения якоря и замыкания фронтового контакта контрольного реле.

Окончание приема сигнала ТС характеризуется появлением сигнала 1 одновременно на обоих выходах Пр и на выходах элементов Т7 и Т8. Тогда в момент появления стробирующего импульса на всех входах Т10 будет сигнал 1, на выходе — сигнал 0. Триггер Тг4 через вход R будет возвращен в состояние 0.Сигнал 0 на выходе Q вызовет разряд конденсатора С9 и появление сигнала 1 на выходе Т16 и нижнем входе Т20. Поскольку в это время сигнал 1 будет также на верхнем входе Т20, на выходе этого элемента и на выводе 22 ЦДМЛ появится сигнал 0, переключающий схему ЦРГ в новую позицию. Вспомогательная цепь переключения ЦРГ работает через вывод 21 ЦДМЛ при разряде конденсатора С15 на внешние цепи.

На верхнем входе Т14 появляется сигнал 1 и работа делителя частоты продолжается до момента, когда все три триггера окажутся в состоянии 0. Тогда на всех четырех входах Т14 будет сигнал 1, а на выходе— сигнал 0, что сделает элемент Т15 неспособным повторять импульсы тактовой частоты. В этом состоянии триггеры делителя частоты останутся до поступления следующего сигнала ТС.

  1.  Разработка принципиальных электрических схем отдельных функциональных узлов каналообразующей аппаратуры ____ЦГЛ____.

Рис.11. Схема генератора типа ЦГЛ.

Схема генератора типа ЦГЛ (рис. 11) содержит генератор ГТЧ тактовой частоты 4 кГц, делитель частоты с триггерами Тг1Тг5, утроитель частоты с транзисторами Т7 и Т8, выходной усилитель с транзисторами Т21 и Т23 и ряд дополнительных логических цепей и элементов. Пять триггеров делят исходную частоту 4 кГц на 32 и дают возможность получить импульсы частотой 125 имп/с, поступающие в узлы УС и КРМ (см. [1, рис. 3.1]), а также импульсы с частотами 500 и 1000 Гц. На выходах Тг2 получаются импульсы частотой 1000 имп/с, поступающие через вывод 1-2 во внешние цепи и через транзистор VТ9 — на утроитель частоты с транзисторами Т7 и Т8.

Контур, состоящий из обмотки трансформатора Тр2 и конденсатора СЗ, настроенный на частоту 3000 Гц, выделяет третью гармонику из прямоугольных импульсов. С помощью транзисторов Т7 и Т6 синусоидальные колебания частотой 3000 Гц вновь превращаются в прямоугольные импульсы, которые поступают через вывод 1-4 во внешние цепи.

На выходах ТгЗ получаются импульсы частотой 500 имп/с. От инверсного выхода ТгЗ эти импульсы поступают на вывод 1-20 и используются в схеме проверки блока ЦГЛ.

В схеме выходного усилителя транзистор Т21 усиливает прямоугольные импульсы с частотой 500 имп/с, а контур, состоящий из первичной обмотки трансформатора ТрЗ и конденсатора С15, настроенный на частоту 500 Гц, выделяет из этих импульсов синусоидальный сигнал частотой 500 Гц, который усиливается транзистором Т23 и поступает через трансформатор Тр4 и выводы 1-14 и 1-15 в канал ТУ.

Уровень сигнала на выходе усилителя может быть откорректирован внешним дополнительным резистором Rд, подключенным к выводам 1-21 и 1-22.

Выходной усилитель имеет 6 входов 1-71-10, 1-16 и 1-17, объединенных попарно элементами Т24—Т26. Работа усилителя может быть проверена от каждой пары входов поочередным соединением входов с выводом ЦГЛ 1-20, где имеются импульсы частотой 500 имп/с, при условии поступления сигнала 0 на две остальные пары входов.

На входы 1-7, 1-9 и 1-17 непрерывно поступают последовательности импульсов частотой 500 имп/с с относительным сдвигом по фазе на 120°. Фактически на транзистор Т21 должна поступать лишь одна последовательность, выбранная М-ТУ. Выбор этой последовательности практически осуществляется подачей на соответствующий вход сигнала 1. Например, если сигнал 1 поступит на вывод 1-10, то логический элемент Т25 будет работать от последовательности импульсов, поступающих на вход 1-9. Поскольку в это время на выходах 1-8 и 1-17 будет сигнал 0, на выходах логических элементов Т24 и Т26 будет сохраняться сигнал 1 независимо от поступления последовательностей импульсов на входы 1-7 и 1-16.

  1.  Расчёт кодовой линии, диаграмма уровней сигналов ТУ и ТС.
    1.  Расчёт кодовой линии1.

Кодовая линия – кабельная НК диам.1,2 мм..

Вводы линейной цепи в ЦП Lвв.цп.=0,8км.

В линейные пункты  Lвв.лпл.=0,3км.

Расстояние между пунктами Lпер.=11км..

Количество линейных пунктов на участке N=15.

Связь ЦП с диспетчерским участком осуществляется по каналам высокой частоты.

Количество каналов ТС=4.

адоп.тс= 0,13 дБ..

адоп.ту= 0,30 дБ..

Затухание всего диспетчерского участка:

ауч=Lвв.цп.*α1+Lпер.*α2*N+Lвв.лпл*α3*(2*N-1)+адоп.тс*N={ α1=α2=α3=0,415[1,табл.2,3]}    = 0,8*0,415+11*0,415*15+0,3*0,415*(2*15-1)+0,13*15= 74,37 дБ.

Т.к. ауч=74,37 дБ.>адоп.=39 дБ., то необходим один усилительный пункт, который устанавливается в середине участка на станции № 9 (станция И).

  1.  Диаграмма уровней сигнала ТУ2.

Затухание сигнала ТУ в кодовой линии на перегоне:

апер= α2*Lпер.={ α2=0.28[1,табл.2,3]}=0,28*11=3,08 дБ..

Затухание сигнала ТУ в кабельном вводе на центральном посту:

авв.цп.= α1*Lвв.цп.={ α1=0.28[1,табл.2,3]}=0,28*0,8=0,224 дБ..

Затухание сигнала ТУ в кабельном вводе на линейном пункте:

авв.лпл.= α3*Lвв.лпл={ α3=0,28[1,табл.2,3]}=0,28*0,3= 0,084 дБ..

Затухание между ЦП и ЛПЛ1:

а1=авв.цппер.вв.лпл.доп.=0,224+3,08+0,084+0,3=3,688 дБ..

Затухание участка между линейными пунктами ЛПЛ1 и ЛПЛ2:

а2=апер.+2*авв.лпл.доп.=3,08 +2*0,084+0,3=3,568 дБ..

Уровень передачи сигнала ТУ с центрального поста ДЦ равен +3,9 дБ[1,табл.2,1].

Уровень сигнала на входе ЛПЛ1: Yвх.лпл1=+3,9 - а1=+3,9-3,688=+0,212 дБ..

Уровень сигнала ТУ на входе ЛПЛ2:

Yвх.лпл2=Yвх.лпл1-а2=+0,212-3,568 = -3,356 дБ..

Уровень сигнала ТУ на входе ЛПЛ9 и УПЛ2, расположенных на станции №9, равен -28,6 дБ..

  1.  Диаграмма уровней сигналов ТС.

Затухание сигнала ТС в кодовой линии на перегоне:

ТС1 : апер= α2*Lпер ={ α2=0.415[1,табл.2,3]}=0,415*11=4,565

ТС2: апер= α2*Lпер.={ α2=0.47[1,табл.2,3]}=0,47*11=5,17

ТС3: апер= α2*Lпер.={ α2=0.53[1,табл.2,3]}=0,53*11=5,83

ТС4: апер= α2*Lпер.={ α2=0.57[1,табл.2,3]}=0,57*11=6,27

Затухание сигнала ТС1 в кабельном вводе на центральном посту:

авв.цп.= α1*Lвв.цп.={ α1=0.415[1,табл.2,3]}=0,415*0,8=0,332 дБ..

Затухание сигнала ТС1 в кабельном вводе на линейном пункте:

авв.лпл.= α3*Lвв.лпл={ α3=0,415[1,табл.2,3]}=0,415*0,3= 0,125 дБ..

Затухание сигнала ТС2 в кабельном вводе на центральном посту:

авв.цп.= α1*Lвв.цп.={ α1=0.47[1,табл.2,3]}=0,47*0,8=0,38 дБ..

Затухание сигнала ТС2 в кабельном вводе на линейном пункте:

авв.лпл.= α3*Lвв.лпл={ α3=0,47[1,табл.2,3]}=0,47*0,3= 0,14 дБ..

Затухание сигнала ТС3 в кабельном вводе на центральном посту:

авв.цп.= α1*Lвв.цп.={ α1=0.53[1,табл.2,3]}=0,53*0,8=0,42дБ..

Затухание сигнала ТС3 в кабельном вводе на линейном пункте:

авв.лпл.= α3*Lвв.лпл={ α3=0,53[1,табл.2,3]}=0,53*0,3= 0,16 дБ..

Затухание сигнала ТС4 в кабельном вводе на центральном посту:

авв.цп.= α1*Lвв.цп.={ α1=0.57[1,табл.2,3]}=0,57*0,8=0,46 дБ..

Затухание сигнала ТС4 в кабельном вводе на линейном пункте:

авв.лпл.= α3*Lвв.лпл={ α3=0,57[1,табл.2,3]}=0,57*0,3= 0,17 дБ..

ЗатуханиеТС1 между ЦП и ЛПЛ1:

а1=авв.цппер.вв.лпл.доп.=0,33+4,565+0,125+0,13=5,15 дБ..

Затухание участка между линейными пунктами ЛПЛ14 и ЛПЛ15:

а2=апер.+2*авв.лпл.доп.=2*0,125+4,565+0,13=4,945 дБ..

Затухание ТС2 между ЦП и ЛПЛ1:

а1=авв.цппер.вв.лпл.доп.=0,38+5,17+0,14+0,13=5,82 дБ..

Затухание участка между линейными пунктами ЛПЛ14 и ЛПЛ15:

а2=апер.+2*авв.лпл.доп.=2*0,14+5,17+0,13=5,58 дБ..

Затухание ТС3 между ЦП и ЛПЛ1:

а1=авв.цппер.вв.лпл.доп.=0,42+5,83+0,16+0,13=6,54 дБ..

Затухание участка между линейными пунктами ЛПЛ14 и ЛПЛ15:

а2=апер.+2*авв.лпл.доп.=2*0,16+5,83+0,13=6,28 дБ..

Затухание ТС4 между ЦП и ЛПЛ1:

а1=авв.цппер.вв.лпл.доп.=0,46+6,27+0,17+0,13=7,03 дБ..

Затухание участка между линейными пунктами ЛПЛ14 и ЛПЛ15:

а2=апер.+2*авв.лпл.доп.=2*0,17+6,27+0,13=6,74 дБ..

1 см.рис.12.

2


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

71068. Численное интегрирование и дифференцирование 150 KB
  Дело в том что для большого числа элементарных функций первообразные уже не выражаются через элементарные функции в результате чего нельзя вычислить определенный интеграл с помощью формулы Ньютона-Лейбница. Особенно важны формулы приближенного интегрирования при решении задач содержащих функции заданные таблично.
71069. Решение дифференциальных уравнений в частных производных 276.5 KB
  В этом случае решаемые уравнения содержат частные производные и называются дифференциальными уравнениями в частных производных. Такие разностные уравнения записывают для всех узлов сетки и получают в результате систему из n уравнений с nнеизвестными. Гиперболические уравнения в частных производных...
71071. Вивчення конструкції реле серії РН – 50 та перевірка роботи реле 625.5 KB
  Мета: Ознайомитись з конструкцією, технічними даними та принципом роботи реле РН – 50. Обладнання: Лабораторний стенд для перевірки параметрів реле: РН – 50. Знати: Призначення релейного захисту. Класифікацію реле напруги. Будову та використання. Вміти: Підключати реле. Регулювати уставку спрацювання...
71073. Введение в технологию синтеза полимеров. Научные основы получения полимеров с заданными свойствами 1018.18 KB
  По происхождению полимеры делятся на три группы: природные искусственные и синтетические. Искусственные полимеры получают путём обработки природных полимеров при их выделении очистке модификации при этом структура основных цепей остаётся неизменной. Синтетические полимеры получают в результате синтеза из низкомолекулярных веществ.
71074. Исследование ЭМП в условиях мегаполиса 126.58 KB
  При этом на территории занимаемой передающими устройствами не допускается размещение жилых и общественных зданий а на примыкающей к ней территории устанавливаются санитарно-защитные зоны и зоны ограничения застройки. Внешняя граница санитарно-защитной зоны определяется на высоте 2 м от поверхности земли по ПДУ ЭМП...
71075. Создание связей между таблицами 1.17 MB
  Если все сведения поместить в одной таблице, то она станет очень неудобной для работы. В ней начнутся повторы данных. Всякий раз, когда сотрудник Иванов будет работать с какой-либо фирмой, придется прописывать данные о сотруднике и клиенте заново, в результате чего можно допустить множество ошибок.
71076. Создание простейшей базы данных (с помощью шаблонов и конструктора таблиц) 459.37 KB
  Добавление записи Если вы хотите добавить в таблицу новую запись, просто установите курсор в любое поле последней (пустой) строки таблицы и введите значение.Программа автоматически создаст новую запись. Если первичным ключом служит поле с типом Счетчик, то записи будет автоматически присвоен идентификатор.