Крупные железнодорожные узлы:

Брянск, город, центр Брянской области. Расположен на реке Десне. Крупный узел Московской железной дороги (линии на Москву, Киев, Харьков, Гомель, Смоленск, Орёл и Вязьму). В промышлености ведущую роль играет машиностроение: заводы - машиностроительный (бывший паровозостроительный), автомобильный, дорожных и сельскохозяйственных машин "Строммашина" и др. Главная продукция - дизели, тепловозы, специальные (изометрические и другие) грузовые вагоны, тяжёлые тракторы, бульдозеры, скреперы, автогрейдеры, асфальтосмесители, узлы и агрегаты для автомашин, оборудование для цементных заводов, дробилки, машины и оборудование для сельского хозяйства и другие. В 70-х годах возникает акционерное общество Брянского рельсопрокатного, железоделательного и механичических заводов.

Злынка, город (с 1925) в Новозыбковском р-не Брянской области. Расположен на западе области. Соединён железнодорожной веткой (8 км) со станцией 3лынка (на линии Гомель - Брянск). Мебельная, консервная, швейная промышленность. Близ 3лынки. в пос. Вышков - крупная спичечная ф-ка.

1.3 Сведения о сближении с железными дорогами и высоковольтными линиями

2.1 Выбор кабельной системы, размещение цепей по четверкам

2.2.1 Основные особенности мультиплексора SMS-150V

SMS-150V является мультиплексором Синхронной Цифровой Иерархии (SDH) второго поколения, разработанным в качестве составной части серии SDH изделий, выпускаемых NEC. В нем используются функции мультиплексора ввода-вывода (ADM) STM-1, что позволяет обеспечить большую универсальность в сетевых приложениях. Конкретные функции SMS-150V определяются выбором вставляемых блоков и их конфигурацией.

В дополнение ко всем SDH сигналам, вплоть до уровня STM-1, SMS-150V также мультиплексирует плезиохронные составляющие сигналы 2M и 34M в синхронный линейный сигнал STM-1.

В SMS-150V используется много новшеств, отражающих последние технологические достижения и разработки в области международных стандартов SDH и сетевых приложений. Оборудование характеризуется следующими характерными особенностями:

Гибкая архитектура изделия допускает взаимозаменяемость блоков составляющих сигналов (т. е. для блоков 2M и 34M могут использоваться одни и те же слоты полок)

Добавлена поддержка новых сетевых архитектур, включая линейный режим (местный кроссконнект)

Поддержка функции TSI на уровнях VC-12, VC-3

Поддержка максимального соотношения каналов ввода-вывода до 100%

Совместимость с новыми версиями SDH стандартов ITU-T (ранее CCIТT) и ETSI

Работа при смешанных составляющих сигналах

Поддержка устройств по эксплуатации, управлению, техобслуживанию и загрузке исходных данных (OAM&P)

Поддержка интерфейса управления F, Q

2.2.2 Режимы работы мультиплексора SMS-150V

SMS-150V может мультиплексировать составляющие сигналы 2М (2048 Кбит/с) и 34M (34368 Кбит/с) в синхронный магистральный сигнал STM-1 (155520 Кбит/с). Кроме мультиплексирования может производиться кроссконнект сигналов на уровнях VC-12 и VC-3.

SMS-150V поддерживает следующие режимы работы, которые иллюстрируются на Рисунке 2-1.

Линейный режим STM-1:

Оконечный режим:

Оконечный мультиплексор обеспечивает мультиплексирование и кроссконнект составляющих сигналов для формирования синхронного магистрального сигнала.

Режим ввода-вывода:

Мультиплексор ввода-вывода позволяет вводить составляющие сигналы в магистральный сигнал или выводить их оттуда.

Режим SNC-P STM-1 (Подсеть с резервированием пути)

SMS-150V поддерживает следующие самовосстанавливающиеся кольцевые архитектуры.

SNC-P:

В 2-волоконном однонаправленном пути переключаемого кольца трафик составляющего сигнала направляется по кольцу в обоих направлениях (по часовой стрелке и против часовой стрелки). Затем принимающий узел сравнивает сигналы и выбирает для приема сигнал с более высоким качеством. Этот режим также называют режимом однонаправленного переключаемого кольца. SNC-P поддерживает кольцевую работу STM-1.

Рисунок 2. 1 - Режимы работы SMS-150V

2M: Интерфейсный блок 2048 Кбит/с, 2М

34M: Интерфейсный блок 34368 Кбит/с, 34М

TSI 1: Блок 1 обмена временными интервалами

STM1e: Электрический интерфейсный блок STM-1

STM1o: Оптический интерфейсный блок STM-1

Примечание: В линейном режиме (оконечном режиме) STM-1е можно использовать как магистральную линию. В режиме SNC-P магистральная линия только для STM-1.

2.2.3 Основные особенности мультиплексора OGM-30

Многофункциональный мультиплексор OGM-30 с возможностью гибкого конфигурирования предназначен для формирования первичных цифровых потоков со скоростью передачи 2048 кбит/с. Первичные цифровые потоки формируются из:

§ аналоговых речевых сигналов и сигналов управления и взаимодействия с батарейной сигнализацией (3-проводная, 4-проводная, 7-проводная) от аналоговых АТС;

§ аналоговых речевых сигналов и сигналов управления и взаимодействия с E&M сигнализацией от аналоговых АТС;

§ аналоговых речевых сигналов и сигналов управления и взаимодействия с шлейфной сигнализацией по двухпроводным соединительным линиям;

§ аналоговых речевых сигналов с управляющей информацией для подключения абонента к АТС;

§ аналоговых речевых сигналов и сигналов взаимодействия с одночастотной сигнализацией в частотном диапазоне телефонного канала от аналоговых АТС;

§ аналоговых речевых сигналов и сигналов взаимодействия с двухчастотной сигнализацией в частотном диапазоне телефонного канала ведомственных сетей (энергетики, нефтяники);

§ цифровых сигналов 1024 кбит/с аппаратуры ИКМ-15 в коде NRZ, HDB3, AMI;

§ двух первичных цифровых потоков 2048 кбит/с, преобразуемых по методу адаптивной дифференциальной ИКМ (АДИКМ);

§ цифровых сигналов сонаправленного стыка 64 кбит/с (рек. G.703 МСЭ-Т);

§ цифровых сигналов, соответствующих рекомендациям МСЭ V.24, V.35, V.36, X.21.

§ конструкция БНК-4, широко применяемая на телефонных сетях РФ и СНГ;

§ конструкция 19” ( еврокаркас);

§ легкий доступ к подводимым кабелям с лицевой стороны;

§ широкая номенклатура интерфейсных плат;

§ возможность организации до 4-х первичных сигналов 2048 кбит/с, соответствующих рекомендациям G.703, G.704 МСЭ-Т;

§ программная переконфигурация и установка параметров;

§ преобразование различных видов линейной и регистровой сигнализации: R2, E&M, R1,5 и частотной сигнализации 1VF;

§ АДИКМ-преобразование двух первичных цифровых потоков 2048 кбит/с;

§ наличие интерфейсов для передачи двух первичных цифровых потоков 2048 кбит/с по технологии HDSL;

§ применение процедуры CRC-4;

§ диагностика с использованием компьютера;

§ совместимость с универсальным сервисным оборудованием УСО-01, УСО-04;

§ мониторинг по протоколу SNMP.

2.2.4 Применение мультиплексора OGM-30

Аппаратура может применяться на сельских, городских, ведомственных, внутризоновых и магистральных сетях связи в качестве:

§ оконечного мультиплексора;

§ мультиплексора ввода/вывода;

§ кроссировочного мультиплексора.

Оконечный мультиплексор

В режиме оконечного мультиплексора OGM-30 обеспечивает мультиплексирование до 30 аналоговых каналов и каналов передачи данных или 31 канал передачи данных. Платы аналоговых канальных интерфейсов обеспечивают подключение абонентских телефонных аппаратов, телефонных каналов связи между АТС с различными типами линейной сигнализации. Скорость передачи данных от 0,6 кбит/с до nх64 кбит/с. Вариант включения OGM-30 показан на рис. Применение OGM-30 для организации соединительных линий между аналоговой АТС и цифровой АТС с преобразованием сигнализации.

Рисунок 2. 3 - Режим оконечного мультиплексирования

Мультиплексор ввода/вывода

В режиме работы мультиплексора ввода/вывода OGM-30 использует до 4 портов первичных цифровых потоков 2048 кбит/с. Мультиплексор имеет возможность ввести и вывести любые телефонные каналы в общем количестве до 30 с соответствующими сигнальными каналами или каналы передачи данных до 31 из любого первичного сигнала 2048 кбит/с. Присвоение номеров временным интервалам и назначение направления передачи осуществляется программным способом.

Рисунок 2. 4 - Режим вводы - вывода

Кроссировочный мультиплексор

Аппаратура OGM-30 осуществляет функции кроссировки каналов 64 кбит/с в пределах четырех первичных цифровых потоков 2048 кбит/с. Одновременно возможно кроссирование сигнальных каналов. Конфигурация кроссирования производится на программном уровне.

Рисунок 2.5 - Кроссировочный режим

3. Размещение оконечных и промежуточных усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи

3.1 Размещение регенерационных пунктов

2). Устройства на ответвлениях:

- релейные шкафы (РШ); ставятся на магистрали через 1,5...2 км. Управляют светофором. В РШ заводятся цепи АТ и ПГС;

- усилительные пункты (УП); бывают обслуживаемые (ОУП) и необслуживаемые (НУП). В УП находятся специальные устройства содержания кабеля под давлением (УСКД). Для того чтобы подавать воздух существует редукционный и обратный клапан;

- пост электрической централизации (ЭЦ); располагают на крупных станциях. На него поступает связь электромехаников;

- тяговые подстанции (ТП); располагают на крупных станциях через 40...60 км;

- пост секционирования канальных цепей (ПСКЦ); ставится на перегоне;

- пассажирское здание (ПЗ). В него заводится несколько цепей, дежурный по станции (ШН);

- помещение для путейцев (П); ставится на перегоне.

4.1 Соединение строительных длин кабеля

Проходя через магистральные железные дороги, как правило, выполняются способом горизонтального бурения. Через железные дороги местного значения переходы могут выполнятся открытым способом. Во всех случаях предварительно требуется получить дистанции службы пути железной дороги. Работы должны вестись в присутствии ответственного представителя этой организации с соблюдением всех норм по обеспечению движения поездов. На пересечении с электрифицированными железными дорогами кабель закладывают в асбестоцементные трубы, покрытые битумной массой. Трубы выводят по обе стороны от насыпи на расстоянии не менее 1м, а от кюветов - не менее 2м. При количестве труб до 3 прокладывают одну резервную трубу, от 3 до 8 - две резервные трубы. Концы резервных труб закрывают деревянной пробкой с уплотнением и заливают битумом. По требованию управления дороги переходы магистрального кабеля через железные дороги осуществляют методом горизонтального бурения. Этот способ требует разработки рабочих котлованов с обеих сторон проходки. Устройство скрытой (под насыпью) горизонтальной проходки осуществляется с помощью машины БГ - 3 или пневнопробойной П -4601. После бурения и соответствующего расширения отверстия, в него затягивают асбестоцементную трубу, а в трубу - кабель.

5. Электрический расчет симметричного кабеля

Электрические свойства кабелей связи полностью характеризуются параметрами передачи и параметрами влияния. Параметры передачи оценивают процессы распространения электромагнитной энергии вдоль кабельной цепи. Параметры влияния характеризуют явления перехода энергии с одной цепи на другую и степень защищенности от взаимных и внешних помех.

5.1 Параметры передачи

Расчёт параметров передачи симметричного кабеля будем производить при частоте f = 13000 Гц.

Активное сопротивление R- это сопротивление, которое испытывает переменный ток, проходя по цепи, и характеризует потери энергии в металлических частях кабеля на вихревые токи.

; (5.1)

где ч - коэффициент укрутки, ч = 1,01

R₀-сопртивление постоянному току:

; (5.2)

;

где d - диаметр провода, мм, d = 1,2;

- удельное сопротивление, Ом м²/м.

F(x) = 0;

где х - величина для медных цепей определяется по формуле:

(5.3)

.

Индуктивность цепи L состоит из наружной межпроводниковой индуктивности L_н и внутренней индуктивности каждого проводника L_в.

L = ; (5.4)

где ч - коэффициент укрутки, = 1,01;

а - расстояние между центрами проводов, мм, а = 2,15;

d - диаметр провода, мм, d = 1,2;

х - величина для медных цепей;

Q(x) = 1,0.

Подставим известные значения в выражение (5.4):

L = = 0,484,

Ёмкость кабеля C - аналогична ёмкости конденсатора. В кабеле роль обкладок играют поверхности проводов, а диэлектриком служит лежащий между ними изоляционный материал. Ёмкость кабельной цепи равна:

С = ; (5.5)

где х - коэффициент укрутки, х = 1,01;

- эквивалентная диэлектрическая проницаемость комбинированной изоляции, = 1,9;

а - расстояние между центрами проводов, мм, а = 2,15;

d - диаметр проводов, мм, d = 1,2;

- поправочный коэффициент, характеризующий близость проводов к заземлённой оболочке и другим проводам, = 0,588.

Подставим известные значения в выражение (5.5):

С = = 71,526 .

Проводимость изоляции G - это электрический параметр, характеризующий качество изоляции проводов кабеля. Как активное сопротивление характеризует потери в металлических частях кабеля, так параметр G характеризует потери энергии в изоляции проводов кабеля.

Проводимость изоляции обусловлена сопротивлением изоляции изолирующего материала и диэлектрическими потерями в кабеле и определяется по следующей формуле:

G = G₀ + G_f , (5.6)

где G₀ = - проводимость изоляции постоянному току, ;

G_f = - проводимость изоляции, обусловленная диэлектрическими потерями при переменном токе, .

В кабелях связи величина G₀ существенно меньше G_f , и поэтому можно принять:

G = G_f = , (5.7)

где = 2f = 2 3,14 13000 = 81680с ^-1;

С - ёмкость кабеля, С = 71,516 нФ/км;

tg - тангенс угла диэлектрических потерь комбинированной изоляции,

tg = 310^-4.

Подставим полученные значения в выражения (5.7):

G = 81680 71,516 10^-9 3 10^-4 =1,752,

Волновое сопротивление Z_В - это сопротивление, которое встречает электромагнитная волна при распространении вдоль однородной цепи без отражения.

Это сопротивление свойственно данному типу кабеля и зависит лишь от первичных параметров и частоты передаваемого. Волновое сопротивление определяется по формуле:

Z_B = = Ом; (5.8)

Подставим в выражение (5.8) полученные значения R, L, C, G:

Z_B = = 94,738 e^{-j 20,52} Ом.

Коэффициент затухания , коэффициент фазы и коэффициент распространения . Электромагнитная волна, распространяясь вдоль цепи, уменьшается по интенсивности и изменяется по фазе. Уменьшение энергии по длине цепи в 1 км учитывается через коэффициент затухания, изменение фазы напряжения и фазы тока на каждом километре цепи - через коэффициент фазы.

Коэффициент затухания и коэффициент фазы в общем виде определяются по формуле расчёта коэффициента распространения:

(5.9)

Подставим известные значения в выражение (5.9):

=

= 0,553е^{j 69,462} = 0,194 + j0,518

где = 0,194 , = 0,518

5.2 Расчет переходных влияний между цепями кабельной линии связи