Существующая организация поездной радиосвязи

Поездная радиосвязь должна обеспечивать надежную двустороннюю связь машинистов поездных локомотивов, моторвагонных поездов, специального самоходного подвижного состава: с поездным диспетчером в пределах всего диспетчерского участка; с дежурными по станциям, ограничивающим перегон; с машинистами встречных и вслед идущих локомотивов, моторвагонных поездов, специального самоходного подвижного состава находящихся на одном перегоне; с дежурными по переездам и депо; с руководителями ремонтных работ и сигналистами; со стрелками военизированной охраны в поездах и на объектах; с помощником машиниста при выходе его из кабины; с начальником (механиком-бригадиром) пассажирского поезда [5].

Применение поезд­ной радиосвязи способствует выполнению графика движения поездов, ускорению оборота вагонов, увеличению среднесуточного пробега локомотивов, повышению скорости и уве­личению безопасности движения поездов [4].

При этом связь диспетчера с машинистом локомотива осуществляется по проводам до ближайшей к локо­мотиву стационарной радиостанции и далее по радио. Связь дежурного по станции с машинистом локо­мотива и машинистов между собой осуществляется по радио.

Передача сообщения осуществляется при помощи распространения в пространстве радиоволн, прием и передача которых осуществляется с помощью громоздких Г или Т- образных антенн общая длина которых составляет 35 м.

Различают поездную радиосвязь с групповым вза­имоизбирательным вызовом, с индивидуальным изби­рательным вызовом и с универсальной системой вызова [3].

Поездная связь организуется следующим образом. Руководит связью поездной диспетчер. Диспетчер связан с дежурными по станциям с помощью линейного (проводного или кабельного) канала связи или каналов ВЧ. Диспетчер и подчиненные ему дежурные по станциям образуют так называемый круг диспетчерской связи.

При организации поездной радиосвязи КВ-диапазон отводится диспетчеру, а УКВ-диапазон — для связи дежурного по станции с поездными локомотивами и с соседними стационарными радиостанциями. При необходимости можно УКВ-диапазон отдать в распоряжение диспетчера, а КВ-диапазон — в распоряжение дежурного по станции.

На рабочем месте диспетчера имеется распорядительная станция поездной радиосвязи (РСПР). С помощью РСПР диспетчер может вызвать машиниста локомотива по радио­проводному каналу через ближайшую к локомотиву стацио­нарную радиостанцию. Подключение стационарной радиостан­ции к линейному каналу связи осуществляется нажатием со­ответствующей кнопки на РСПР, при этом в линию посылает­ся кратковременный, порядка 1,5 с, сигнал избирательного соединения. Сигнал избирательного соединения представляет собой последовательный двухчастотный тональный код.

Длительность передачи каждой частоты кода равна 750±50 мс. После установления соединения в линию диспет­черской связи со стороны подключившейся радиостанции передается тональный сигнал, который, поступая на вход РСПР, включает сигнальную лампочку соединения с линией. После установления соединения РСПР со стационарной радиостанцией диспетчер может вызвать нужный ему локомотив иосуществить связь с локомотивом по радиопроводному ка­налу.

По окончании переговоров диспетчер посылает в линию одночастотный тональный сигнал отбоя, и подключенная стационарная радиостанция отключается от линии связи. Отключение радиостанции от линейного канала связи может происходить иавтоматически: через установленное время с момента окончанияпередачи в линию сигналов управления. При необходимости диспетчер может быть вызван машинистом поездного локомотива. Для вызова диспетчера машинист передает с локомотивной радиостанции сигнал вызова ДНЦ.

Поскольку этот сигнал может быть принят сразу несколькими стационарными радиостанциями, возникает необходимость в подключении к линейному каналу связи только одной стационарной радиостанции при вызове диспетчера как из разносигнальной,так иравносигнальной зон. Эту задачу в стационарных радиостанциях решает устройство автоматического выбора станции (УАВС). При вызове диспетчера из разносигнальной зоны это устройство подключает к линейному каналу станцию с большим уровнем полезного сигнала на входе приемника. Принцип работы УАВС заключается в том, что напряжение промежуточной частоты, пропорциональное величине полезного сигнала, преобразуется во временной интервал, причем, чем больше уровень полезного сигнала, тем меньше временнойинтервал, т. е. время с момента приема вызова до подключения радиостанции к линии. Таким образом УАВС в разносигнальной зоне быстрее подключает радиостанцию с большим уровнем сигнала, блокируя подключение других радиостанций.

Если при приеме вызова ДНЦ стационарные радиостанции называются в равносигнальной зоне, УАВС обеспечивает подключение только одной радиостанции и в этом случае благодаря тому, что в радиостанциях введено продление переда­чи сигнала блокировки в линию с момента окончания приема вызова [4].

Поездная радиосвязь в диапазоне гектометровых волн осуществляется на волне 141 м. Волны этого диапазона обладают достаточной способностью к дифракции, поэтому радиосвязь может поддерживаться и при отсутствии прямой видимости. Однако на электрифицированных участках уровень помех в гектометровом диапазоне волн велик. Мощность передатчиков радиостанций для поездной радиосвязи ограничена величиной 10 Вт, чтобы не создавать помех другим радиосредствам. Для уверенной связи принятый сигнал в антенне локомотива при частотной модуляции должен как минимум в 2 – 3 раза превышать уровень помех, поэтому на участках с электротягой дальность уверенной радиосвязи часто оказывается недостаточной для перекрытия перегона.

Для увеличения дальности поездной радиосвязи в гектометровом диапазоне волн применяется передача высокочастотной энергии по проводным направляющим линиям, подвешенным вдоль железнодорожного пути. При этом выход передатчика стационарной радиостанции подключается не к антенне, а к направляющей линии.

 

Распространение электромагнитных волн вдоль направляющих линий происходит с меньшим затуханием.

В результате дальность ПРС возрастает. Важным является также то, что направляющая линия следует вдоль железнодорожного пути, создавая достаточную для связи напряженность поля в зонах, где прямая видимость между антенной на локомотиве и стационарной радиостанции отсутствует [6].

В качестве направляющих линий используют либо специально подвешенный «волноводный провод», либо используют провода других служб. Так, на участках с тепловозной тягой передача сигналов поездной радиосвязи может быть произведена вдоль многопроводных воздушных линий связи, а на электрифицированных – по проводам продольного электроснабжения нетяговых потребителей ДПР и ВЛ. Линия ДПР (два провода - рельс) – несимметричная трехфазная линия напряжением 21 кВ – подвешивается на опорах контактной сети на участках с электротягой переменного тока. На участках с электротягой постоянного тока сигналы поездной радиосвязи могут быть переданы по линии ВЛ – высоковольтной симметричной трехфазной линии напряжением 6 или 10 кВ.

Для поездной радиосвязи в гектометровом диапазоне частот выделены две частоты: 2130 и 2150 кГц, причем первая частота используется непосредственно для организации поездной радиосвязи, а вторая – для построения служебного канала радиосвязи, необходимость в котором возникает, в частности, при контроле соответствия параметров радиостанций номинальным значениям. Постоянство частоты 2130 кГц для всех радиостанций сети поездной радиосвязи позволяет осуществить оперативное вступление в связь без предварительного поиска нужного канала и подстройки приемников и передатчиков. Это объясняется тем, что пользователями радиостанций являются не радиоспециалисты, а работники эксплуатации, и, следовательно, все операции по подготовке к сеансу радиосвязи должны быть сведены к минимуму.

Как видно из вышесказанного, на сегодняшний день в области радиосвязи используется множество разнообразных систем, каждая из которых ориентирована на решение конкретных задач. В большинстве случаев эти системы основаны на аналоговой технологии и используют индивидуальные частотные диапазоны и протоколы обмена. Как правило, системы не могут взаимодействовать между собой и обладают довольно существенными недостатками, среди которых можно выделить:

– невозможность создания единой международной сети радиосвязи на железнодорожном транспорте;

– ограниченность применения;

– неэффективность использования ресурсов;

– высокую стоимость внедрения, эксплуатации и техобслуживания;

– невозможность технической эволюции.

Ситуация осложняется тем, что в диапазоне частот 150-170 и 450-460 МГц, выделенном для железнодорожных сетей радиосвязи, уже практически не осталось свободных частот для реализации возникающих приложений. Более того, часть из этих частот может быть повторно использована лишь при условии ввода существенного защитного интервала.

Необходимо отметить, что в настоящее время на железной дороге находятся в эксплуатации около 80% морально и физически устаревшего стационарного и возимого оборудования.

В связи с изношенным оборудованием радиосвязи, ухудшаются эксплуатационные характеристики радиостанций, качество связи, увеличивается количество отказов радиостанций, что непосредственно влияет на обеспечение безопасности движения поездов.

Поэтому актуальной становится задача перехода на современные системы связи, перехода на новый частотный диапазон.