Кодовые устройства диспетчерской централизации

P_пр2=P_00*P_00*P₁₁=0.9999*0.9999*0.99=0.9898

P_нош2=Р_(2>3)+Р(_2>5)+Р_(2>8)

P_нош2=P₀₀ЧP₀₁ЧP₁₀ЧP₀₁ЧP₀₀ЧP₁₀ЧP₀₁ЧP₀₁ЧP₁₁=0.9999Ч0.0001Ч0.001Ч0.0001Ч0.9999Ч0.001Ч0.0001Ч0.0001Ч0.99=9.998Ч10^-23

в) вероятность обнаружения ошибки (Р_оош) равна сумме вероятностей переходов разрешенной кодовой комбинации в неразрешенные кодовые комбинации:

P_оош2=Р_(2>1)+Р(_2>4)+Р_(2>6)+Р_(2>7)

P_оош2=P₀₀ЧP₀₀ЧP₁₀ЧP₀₀ЧP₀₁ЧP₁₁ЧP₀₁ЧP₀₀ЧP₁₁ЧP₀₁ЧP₀₁ЧP₁₁=0.9999Ч0.9999Ч0.001Ч0.9999Ч0.0001Ч0.99Ч0.0001Ч0.9999Ч0.99Ч0.0001Ч0.0001Ч0.99=9.699Ч10^-20

д) на основании теоремы о полной группе событий

P_пр2+P_нош2+P_оош2=0.9898+9.998Ч10^-23+9.699Ч10^-20=0.98981

Приём сложной кодовой комбинации есть событие, состоящее из комбинаций событий первой и второй частей, то есть из двух простых (из двух частей), передаваемых друг за другом. Каждая из этих частей имеет свои характеристики. Характеристики первой части обозначены Р_пр1, Р_нош1, Р_оош1, а характеристики второй части - Р_пр2, Р_нош2, Р_оош2. Общее количество событий при приёме двух частей - 9. Эти события следующие:

1-е событие - правильный приём первой и второй частей. Его вероятность -Р_про

P_про=P_пр1ЧP_пр2=0.9809Ч0.9898=0.9709

2-е событие - правильный приём первой части и необнаруженная ошибка во второй. Его вероятность - Р'_нош

P'_нош=P_пр1ЧP_нош2=0.9809Ч9.998Ч10^-23=9.807Ч10^-23

3-е событие - необнаруженная ошибка при приёме первой части и правильный приём во второй. Его вероятность - Р''_нош

P''_нош=P_пр2ЧP_нош1=0.98981Ч0.00000039=0.386Ч10^-8

4-е событие - необнаруженные ошибки при приёме первой и второй частей. Его вероятность - Р'''_нош

P'''_нош=P_нош1ЧP_нош2=0.00000039Ч9.998Ч10^-23=0.3899Ч10^-29

5-е событие - Правильный прием первой части и обнаруженная ошибка при приёме второй части. Его вероятность - Р'_оош

P'_оош=P_пр1ЧP_оош2=0.9898Ч0.9699Ч10^-20=0.96Ч10^-21

6-е событие - обнаруженная ошибка при приёме первой части и правильный приём второй части. Его вероятность - Р''_оош

P''_оош=P_пр2ЧP_оош1=0.98981Ч0.001185=0.001173

7-е событие - не обнаружена ошибка при приёме первой части и обнаружена ошибка при приёме второй части. Его вероятность - Р'''_оош

P'''_оош=P_оош1ЧP_оош2=0.001185Ч0.9699Ч10^-20=0.11Ч10^-22

8-е событие - обнаружена ошибка при приёме первой части и не обнаружена ошибка при приёме второй части. Его вероятность - Р''''_оош

P''''_оош=P_оош1ЧP_нош2=0.001185Ч9.998Ч10^-23=0.1183Ч10^-25

9-е событие - обнаружены ошибки при приёме первой и ошибка при второй частей. Его вероятность - Р'''''_оош

P'''''_оош=P_оош2ЧP_нош1=0.9699Ч10^-20Ч0.00000039=0.3782Ч10^-26

Вероятность трансформации сложного сигнала (необнаруженные ошибки) - Р_ношэ

P_ношэ=P'_нош+P''_нош+P'''_нош=9.807Ч10^-23+0.386Ч10^-8+0.3899Ч10^-29=0.3861Ч10^-8

Вероятность обнаружения ошибки сложного сигнала - Р_оошэ

P_оошэ=P'_оош+P''_оош+P'''_оош+P''''_оош+P'''''_оош=

0.96Ч10^-21+0.001173+0.11Ч10^-22+0.1183Ч10^-25+0.3782Ч10^-26=0,001173

Вероятность достоверного (правильного) приема сложного сигнала - Р_прэ

P_прэ=1-P_ношэ-P_оошэ=1-0.3782Ч10^-26-0,001173=0,99883

Таким образом, сложный сигнал, состоящий из двух частей, заменен эквивалентным простым с характеристиками, определяемыми по выражениям.

д) на основании теоремы о полной группе событий

P_пр2+P_нош2+P_оош2=0.98981+9.998Ч10^-23+0.9699Ч10^-20=0.98981

4.3 Порядок расчета помехоустойчивости передаваемой информации

В этом пункте повторяются аналогичные действия из пунктов 5.1 и 5.2, но только для п_с

В данном разделе приведены расчеты и определены характеристики сигналов ТУ (Р_пр, Р_нош, Р_оош) первой категории.

1. В соответствии с 5.1. и полученными структурами рассчитаны характеристики каждой части сигналов.

2. В соответствии с 5.2 определены эквивалентные характеристики первой и второй частей, т.е. Р_прэ1, Р_ношэ1, Р_оошэ1.

3. Действия пунктов 5.1 и 5.2 повторяются, но за исходные величины приняты значения Р_прэ1, Р_ношэ1 Р_оошэ1 и характеристики третьей части.

Р_ношэ1 в моей курсовой работе равен 0ю из-за избыточности кодов

Р_пр+Р_нош+Р_оош=1

P₀₁= P₁₀=

P₀₁+P₀₀=1

P₀₀=1-P₀₁=1-0,0001=0,9999

P₁₀+P₁₁=1

P₁₁=1-P₁₀=1-0,001=0,999

P_пр1=P₀₀ЧP₀₀ЧP₁₁ЧP₀₀ЧP₁₁=0,9999Ч0,9999Ч0,99Ч0,9999Ч0,99=0,9798

P_нош1=P_(5>3)+P_(5>6)+P_(5>9)+P_(5>10)+P_(5>12) =

= (9,898Ч10^-8) Ч4+9,999Ч10^-15 =3,9592Ч10^-7+9,999Ч10^-15=3,95920Ч10^-7

P_(5>3)=P₀₀ЧP₀₀ЧP₁₀ЧP₀₁ЧP₁₁=0,9999Ч0,9999Ч0,001Ч0.0001Ч0.99= 9,898Ч10^-8

P_(5>6)=P₀₀ЧP₀₀ЧP₁₁ЧP₀₁ЧP₁₀=0,9999Ч0,9999Ч0,99Ч0.0001Ч0.001= 9,898Ч10^-8

P_(5>9)=P₀₀ЧP₀₁ЧP₁₀ЧP₀₀ЧP₁₁=0,9999Ч0,0001Ч0,001Ч0.9999Ч0.99= 9,898Ч10^-8

P_(5>10)=P₀₀ЧP₀₁ЧP₁₀ЧP₀₁ЧP₁₀=0,9999Ч0,0001Ч0,001Ч0.0001Ч0.001=9,999Ч10^-15

P_(5>12)=P₀₀ЧP₀₁ЧP₁₁ЧP₀₀ЧP₁₀=0,9999Ч0,0001Ч0,99Ч0.9999Ч0.001=9,898Ч10^-8

P_оош1=P_(5>1)+P_(5>2)+P_(5>4)+P_(5>7)+P_(5>8)+P_(5>11)+P_(5>13)+P_(5>14)+P_(5>15)= 9,89Ч10^-4+9,801Ч10^-9+9,998Ч10^-11+9.799Ч10^-5+9,998Ч10^-11+9,899Ч10^-12+9,799Ч10^-5

+9,899Ч10^-12+9,8Ч10^-9=0.001185

P_(5>1)=P₀₀ЧP₀₀ЧP₁₀ЧP₀₀ЧP₁₁=0,9999Ч0,9999Ч0,001Ч0.9999Ч0.99= 9,89Ч10^-4

P_(5>2)=P₀₀ЧP₀₀ЧP₁₀ЧP₀₁ЧP₁₀=0,9999Ч0,9999Ч0,001Ч0.0001Ч0.001= 9,801Ч10^-9

P_(5>4)=P₀₀ЧP₀₀ЧP₁₁ЧP₀₀ЧP₁₀=0,99Ч0,99Ч0,999Ч0.99Ч0.001= 9,998Ч10^-11

P_(5>7)=P₀₀ЧP₀₀ЧP₁₁ЧP₀₁ЧP₁₁=0,9999Ч0,9999Ч0,99Ч0.0001Ч0.99=9.799Ч10^-5

P_(5>8)=P₀₀ЧP₀₁ЧP₁₀ЧP₀₀ЧP₁₀=0,9999Ч0,0001Ч0,001Ч0.9999Ч0.001=9,998Ч10^-11

P_(5>11)=P₀₀ЧP₀₁ЧP₁₀ЧP₀₁ЧP₁₁=0,9999Ч0,0001Ч0,001Ч0.0001Ч0.99=9,899Ч10^-12

P_(5>13)=P₀₀ЧP₀₁ЧP₁₁ЧP₀₀ЧP₁₁=0,9999Ч0,0001Ч0,99Ч0.9999Ч0.99=9,799Ч10^-5

P_(5>14)=P₀₀ЧP₀₁ЧP₁₁ЧP₀₁ЧP₁₀=0,9999Ч0,0001Ч0,99Ч0.0001Ч0.001=9,899Ч10^-12

P_(5>15)=P₀₀ЧP₀₁ЧP₁₁ЧP₀₁ЧP₁₁=0,9999Ч0,0001Ч0,99Ч0.0001Ч0.99=9,8Ч10^-9

5. Разработка функциональной схемы системы

В принципе, телемеханические устройства могут иметь разнообразное назначение и обладать различными техническими характеристиками. Однако все они содержат ряд характерных узлов, каждый из которых выполняет вполне определенные функции, хотя конкретное схемное воплощение одноименных функциональных узлов разных систем может быть разным.

Функциональная схема п/к А и п/к Б представлена на рис.5. Назначения функциональных узлов и их работа следующие.

На аппарате управления (АУ) поездной диспетчер нажимает кнопку, например, «Ст. 1». Станционная кнопка однозначно определяет код адреса станции и поэтому она воздействует на шифратор сообщения (ШС), функции которого состоят в преобразовании вышеупомянутого нажатия в часть цифр двоичного числа, содержащую информацию об адресе станции. Поскольку в дальнейшем станционная кнопка возвращается в исходное состояние, то численное значение адреса станции передается в регистр передачи (РП1), функции которого состоят в запоминании числа. Часть элементов РП1 фиксирующая адрес станции воздействует на узел сервисных услуг (УСУ), который включает подсветку шильдика «Ст. 1» манипулятора и названия станции на выносном табло. Этим обозначается завершение работы схем ШС, РП1 по подключению АУ для управления станцией «1».

Для фиксации воздействий ДНЦ на вспомогательные и маршрутные кнопки в составе п/к А предусмотрен узел фиксации действий (УФД).

Нажатие кнопки начала маршрута фиксируется УФД и передается в УСУ. При этом УСУ обеспечивает:

- подсветку шильдика «Задание» на манипуляторе;

- подсветку белым мигающим цветом желобка «а» на выносном табло;

- запуск счетчика времени, который включит звуковой сигнал, если в течение 5-7с. ДНЦ не успел или забыл нажать кнопку конца маршрута. Звуковой сигнал напоминает ДНЦ о необходимости либо завершить действия по набору маршрута, либо нажатием кнопки (отмена) отменить воздействие кнопки начала маршрута.

Нажатие кнопки конца маршрута также фиксируется в УФД и передается в УСУ, который обеспечивает подсветку белым мигающим цветом желобка «в» на выносном табло. Необходимо отметить, что УСУ оказывает и другие сервисные услуги. Например, за счет связи с п/к Б канала ТС УСУ обеспечивает на выносном табло индикацию стороны поезда, с которой подцеплен локомотив.

После фиксации второго нажатия УФД воздействует на преобразователь алфавита (ПА), функции которого заключаются в преобразовании алфавита «начало-конец» в алфавит «маршрут-сигнал». Этот алфавит при помощи ШС преобразуется в часть цифр двоичного числа, содержащую информацию об адресе группы и командах оперативной части сигнала. Значения этих цифр запоминаются в РП1. Таким образом, после нажатия кнопки конца маршрута в РП1 в параллельном коде будет зафиксировано двоичное число.

Из РП1 n-разрядное двоичное число поступает в защитные устройства (ЗУ1), одним из назначений которых является проверка правильности формирования двоичного числа.

К выходу ЗУ1 подключен узел запуска (УЗ), при помощи которого осуществляется запуск системы на передачу в линию связи телемеханического многотактного сигнала. Узлом запуска обеспечивается включение генератора тактовых импульсов (ГТИ). Периодом колебаний ГТИ определяется продолжительность (длительность такта), в течение которой по линии связи будет передаваться значение одной цифры двоичного числа.

Рис. 5 Функциональная схема системы телемеханики

Первый тактовый импульс подается на вход распределителя (Р1) и узел, регламентирующий использование канала связи (УРКС1). Назначение распределителя Р1 состоит в том, чтобы считать периоды колебаний ГТИ и на этой основе обеспечивать очередность передачи цифр двоичного числа. Одно из назначений УРКС1 состоит в том, чтобы по одной и той же линии связи обеспечить передачу как цифры двоичного числа, так и периода колебаний ГТИ.

В результате поступления первого тактового импульса на Р1, последний образовывает первую выходную цепь, которая воздействует на шифратор канала (ШК). Шифратор канала является специальным контроллером, который в соответствии с номером выходной цепи Р1 передает значение цифры числа из РП1 в модулятор (М), который является промежуточным звеном и служит для упрощения увязки ШК с генератором импульсных признаков (ГИП).

Если управление ГИП можно достаточно просто осуществить цепями ШК, то М может не устанавливаться. Генератор импульсных признаков ГИП предназначен для того, чтобы в соответствии со значением цифры числа (ноль или единица) присвоить носителю информации (электрическому току) соответствующее значение признака.

На модулятор М одновременно с воздействием ШК воздействует УРКС1. Как отмечалось выше, это нужно для того, чтобы по одной и той же линии связи передавать не только значение цифры, но и границы периодов колебаний ГТИ. Таким образом, после переключения Р1 в первую позицию на выходе ГИП появляется носитель сигнала, признак которого определяет как начало передачи первой цифры числа, так и ее значение. Сигнал от ГИП подается на линейные устройства (ЛУ), служащие, как для усиления сигнала, так и для согласования электрических характеристик аппаратуры с электрическими характеристиками линии связи. Таким образом, во время первого периода колебаний ГТИ в линию связи передается первый импульс многотактного сигнала. По мере выработки генератором тактовых импульсов второго и последующих периодов колебаний, будут поочередно образовываться выходные цепи распределителя Р1, а ШК будет поочередно передавать значения цифр числа из РП1 в модулятор М. Из этого следует, что ГТИ, Р1 и ШК являются преобразователями числа, заполненного в РП1 в параллельном коде, в то же самое число, но представленное в последовательном коде на выходе ШК. Шифратор канала ШК воздействуя совместно с УРКС1 на ГИП обеспечит поочередную передачу в линию связи второго и последующих импульсов многотактного сигнала. После окончания передачи последнего (n^го) импульса многотактного сигнала, Р1 образует n+1^ю выходную цепь, от которой будет обеспечено приведение в исходное состояние всех функциональных узлов пункта передачи (n+1/стоп).

В пункте приема первый импульс многотактного сигнала через линейно-усилительное устройство (ЛУУ) поступает на вход демодулятора (ДМ). ЛУУ предназначены для усиления сигнала и согласования электрических характеристик линии связи с входными электрическими характеристиками ДМ. Основная функция демодулятора состоит в том, чтобы по признаку электрического тока импульса, поступающего на вход ДМ, определить наличие элементарного сигнала (импульса), определяющего цифру числа и значение этой цифры (ноль или единица). Если на вход ДМ будет поступать импульс переменного тока, то он будет выполнять дополнительную функцию, состоящую в преобразовании импульса переменного тока в импульс постоянного тока.

Демодулятор (ДМ) имеет две группы выходов. По первой группе он связан с узлом, регламентирующим использование канала связи (УРКС2), одно из назначений которого состоит в определении начала поступления очередного тактового импульса (периода колебаний ГТИ). Тактовый импульс от УРКС2 поступает на распределитель (Р2), назначение которого состоит в том, чтобы считать тактовые импульсы (периода колебаний ГТИ) и на этой основе определять очередность приема цифр двоичного числа. По второй группе выводов ДМ связан с дешифратором канала (ДК). По этой группе выводов от ДМ к ДК поступают импульсы, характеризующие значение цифр (ноль или единица) числа. Таким образом при поступлении первого импульса (первой цифры) многотактного сигнала за счет работы УРСК2 распределитель Р2 переключается и образовывает первую выходную цепь, которая также, как вторая группа выходных цепей ДМ, воздействует на ДК. Дешифратор канала ДК является специальной схемой, которая в соответствии с номером выходной цепи Р2 передает значение цифры числа от второй группы выводов ДМ в ячейку памяти регистра приема (РП). Аналогично, при приеме второго и последующих импульсов значения цифр числа будут запоминаться, соответственно во второй и последующих ячейках памяти РП2. Таким образом, функция РП2 состоит в запоминании в параллельном коде значений цифр двоичного числа. Функциональные узлы УРКС2, Р2, ДК, РП2 при приеме многотактного сигнала осуществляют преобразование двоичного числа представляемого на второй группе выводов ДМ в последовательном коде в то же самое число, запомненное в ячейках РП2 в параллельном коде.

После приема всех цифр числа (всего многотактного сигнала) его значения поступают в защитные устройства (ЗУ2) и в дешифратор сообщений (ДС). Одно из значений ЗУ2 состоит в проверке правильности формирования принятого двоичного числа. Суть этой проверки не отличается от сути проверки для ЗУ1. Функция ДС состоит в преобразовании двоичного числа в команду или команды. Для фиксации команд и воздействия на станционные устройства управления объектами (устройства ЭЦ) устанавливаются исполнительные реле (ИР), которые срабатывают от ДС только в том случае, если ЗУ2 не обнаружили каких-либо отклонений в процессе приема многотактного сигнала. Выключение реле ИР производится устройствами электрической централизации по мере выполнения команд управления.

В практических системах функции узлов УРКС1, УРКС2, ЗУ1, ЗУ2 могут быть значительно расширены. Так для узлов ЗУ1 и ЗУ2 могут быть предусмотрены функции контроля работоспособности любых остальных функциональных узлов Таким образом, узел ЗУ2 осуществляет дополнительную функцию защиты от недочета и пересчета количества цифр в двоичном числе, чем контролируется правильность работы узлов Р2 и УРКС2.

Конкретные функции узлов УРКС1, УРКС2, ЗУ1 и ЗУ2 определяются разработчиками кодовых систем в зависимости от элементной базы аппаратуры, принятых принципов построения остальных функциональных узлов, принципов использования и характеристик каналов связи, а также принципов кодирования.

6. Шифраторы кода адреса станции

Шифраторы канала (ШК) предназначены для того, чтобы под воздействием выходных цепей распределителя преобразовывать двоичное число, поступающее в параллельном коде на его входы в то же самое число, представляемое на его выходе в последовательном коде. Поэтому ШК представляют собой множество (по количеству импульсов многотактного сигнала) двухвходовых элементов логической операции «И» и одного многовходового элемента логической операции «ИЛИ».

y₁=

y₂=

y₃=

Заключение

Средстваавтоматики и связи это важнейший элемент инфраструктуры железнодорожного транспорта страны. Перспективное направление совершенствование технологических процессов на железнодорожном транспорте - концепция управления перевозочным процессом с использованием систем диспетчерской и станционной кодовой систем централизаций.

Диспетчерская централизация обеспечивает наиболее полное использование пропускной способности железных дорог при существенном сокращении эксплуатационного штата, т.е. позволяет достигнуть наиболее высокого уровня производительности труда железнодорожников.

В диспетчерской централизации передача приказов производится кодами, которые образуются определенной комбинацией импульсов электрического тока. При построении кодов можно использовать временные, полярные, частотные и фазовые признаки электрических импульсов.

Комплекс устройств диспетчерской централизации включает в себя автоматическую блокировку на перегонах, электрическую централизацию на станциях и аппаратуру телеуправления и телесигнализации (ТУ-ТС), передающую управляющие и известительные приказы.

Кодовый принцип передачи приказов ТУ-ТС в системах диспетчерской централизации позволяет управлять большим числом объектов на участке и контролировать их состояние с помощью одной двухпроводной физической цепи.

В данной курсовой работе, согласно заданию, разработан аппарат управления для 13 станций при раздельном алфавите, дана краткая характеристика команд управления и контроля, была определена структура телемеханического сигнала и расчет его базы.

Также приведен расчет помехоустойчивости передачи и приема многотактных сигналов, рассмотрена функциональная и принципиальные схемы одного узла системы.

Список использованной литературы

Гавзов Д. В. и др. Системы диспетчерской централизации. М.: Маршрут, 2002. 407 с.

Брижак Е.П. и др. Системы телеуправления на железнодорожном транспорте. М.: Маршрут, 2005. 467 с.

Строков В.Г, Хорунов Ш.Р Системы телеуправления и телесигнализации на железнодорожном транспорте. Ташкент.: ILM ZIYO, 2006. 205 с.

Карвацкий СБ. и др. Телеуправление стрелками и сигналами. М.: Транспорт. 1985. 223 с.

5. Дмитриевский Г.В., Овласюк В.Я., Сухопрудский Н.Д. Автоматика и телемеханика электроснабжающих устройств. 11.1 Транспорт. 1982. 231 с.

6. Тутевич В.Н., Телемеханика. М.: Высшая школа, 1985. 421с.

Размещено на Allbest.ru