Для чего применяется поездная радиосвязь в пассажирских поездах
Средства связи
В вопросах организации перевозочного процесса и управления работой железнодорожного транспорта важнейшая роль отводится системам и устройствам связи. Связь на железнодорожном транспорте стала неотъемлемой частью организации технологического процесса на всех уровнях транспортной системы: руководство движением поездов и работой линейных подразделений, обмен информацией между структурными единицами, работниками и т.д. Для передачи информации на железнодорожном транспорте используют проводную (телефон, телеграф, телетайп) и беспроводную (радио-, радиорелейную и спутниковую) связь.
Проводная связь
Основным видом связи является проводная связь на кабельных и воздушных линиях, которая по зоне действия подразделяется на магистральную, дорожную, местную и станционную.
Магистральная связь осуществляется между руководством ОАО «РЖД» и управлениями дорог, а также между управлениями дорог. К ней относятся магистральная связь совещаний (МСС), магистральная распорядительная связь (МРС), связь управления военизированной охраны, связь транспортной полиции и др.
Дорожная связь осуществляется между управлением дороги и линейными подразделениями, а также между крупными станциями, депо и т.д. К этому виду связи относятся дорожная связь совещаний (ДСС), дорожная распорядительная связь (ДРС), дорожная диспетчерская связь и дорожная оперативно-технологическая связь.
К дорожной оперативно-технологической связи, в свою очередь, относятся:
Местная телефонная связь служит для обмена информацией работников станций, локомотивных и вагонных депо, дистанций пути, электроснабжения, сигнализации и др. Для организации местной связи создают телефонные станции автоматического обслуживания (АТС), которые обеспечивают соединение местных абонентов не только между собой, но и с городской телефонной станцией, коммутаторами организаций, линиями постанционной, дальней и междугородной связи.
К станционной телефонной связи относится стрелочная и станционная распорядительная связь, которая используется при приеме и отправлении поездов, а также маневровой работе.
Для передачи письменных сообщений и распоряжений применяют телеграфную связь обычно с использованием буквопечатающих телеграфных аппаратов (телетайп), либо принтеров, сопрягаемых с персональными ЭВМ, имеющими подключение к вычислительной сети ОАО «РЖД».
Радиосвязь
Поездная радиосвязь обеспечивает переговоры поездного диспетчера и дежурных по станциям с машинистами локомотивов, а также машинистов между собой и с другими работниками железнодорожного транспорта.
Станционная радиосвязь предназначена для организации служебных переговоров руководителей станции с машинистами маневровых и горочных локомотивов, а также с другими работниками, участвующими в технологических процессах на железнодорожной станции.
Устройства поездной и станционной радиосвязи, как правило, оборудованы приборами для автоматической записи переговоров.
Поездная радиосвязь
Поездная радиосвязь применяется в случаях, предусмотренных ПТЭ, а также в других необходимых случаях, связанных с регулированием движения поездов, например, при вынужденной остановке поезда на перегоне для предупреждения об этом машинистов поездов, идущих по перегону, дежурных по станциям, ограничивающих перегон, и поездного диспетчера; при изменениях в движении поезда, нарушающих установленный график; при необходимости предварительного доклада машиниста дежурному по депо о техническом состоянии локомотива; для передачи сообщений об обнаружении препятствий, угрожающих безопасности движения поездов; при авариях, обвалах, снежных заносах, пожарах, занятости переездов застрявшим автотранспортом; для передачи на локомотив указания об остановке в случае обнаружения неисправности в поезде и др.
Поездной радиосвязью пользуются локомотивные бригады, поездные, локомотивные и энергодиспетчеры, дежурные по станции и локомотивным депо, электромеханики контрольных и контрольно-ремонтных пунктов поездной радиосвязи. Разрешается пользоваться радиостанциями поездной радиосвязи руководителям ремонтных работ, машинистам снегоуборочных машин и восстановительных дрезин, начальникам восстановительных дрезин, начальникам восстановительных и пожарных поездов и вагонов-лабораторий.
Поездная радиосвязь реализуется с использованием возимых и стационарных радиостанций, между которыми устанавливается беспроводной канал связи с использованием радиоволн.
Связь поездного диспетчера с машинистами локомотивов осуществляется через ближайшую к локомотиву стационарную радиостанцию, управляемую дистанционно через проводной канал связи.
Поездная радиосвязь работает в симплексном режиме с групповым вызовом в гектометровом (ГМВ) и метровом (МВ) диапазонах.
Поездная радиосвязь в метровом диапазоне (УКВ) на частотах 151,725-156,000 МГц позволяет машинисту обмениваться информацией с абонентами, участвующими в поездной работе и находящимися на небольшом удалении (на расстоянии не превышающем длину перегона: маневровый диспетчер, дежурный по станции, начальник поезда и пр.). Радиосвязь в УКВ диапазоне обладает большей помехозащищенностью, однако радиус ее действия ограничен.
Предпринимались попытки наладить дуплексную поездную радиосвязь в дециметровом диапазоне (ДМВ) на частотах 307,0000-307,4625 МГц (прием с локомотива) и 343,0000-343,4625 МГц (передача на локомотив). Однако широкого распространения в настоящее время такая связь не получила.
На сети железных дорог России и стран СНГ применяется система с групповым взаимноизбирательным вызовом, при которой поездной диспетчер или дежурный по станции после посылки вызова должен назвать номер вызываемого поезда (локомотива), так как вызывной сигнал принимается группой поездов (локомотивов), находящихся в пределах действия данной стационарной радиостанции.
Связь ДНЦ с машинистами локомотивов комбинированная. При этом используется как проводной, так и радиоканал. Распорядительная станция поездной диспетчерской связи соединяется со всеми станциями, входящими в участок поездной диспетчерской связи. Стационарные радиостанции станций подключаются к линии поездной диспетчерской связи через специальные радиопроводные устройства. Такая комбинированная схема позволяет ДНЦ связываться с машинистом любого локомотива, находящегося на его участке.
Для вызова машиниста локомотива поездной диспетчер использует настольный пульт поездной радиосвязи. Групповой вызов передается по проводному каналу до ближайшего к локомотиву PC промежуточного пункта. Подключение PC контролируется ДНЦ через громкоговоритель прослушиванием тонального сигнала подключения. После этого ДНЦ может вызвать нужный ему локомотив и вести разговор с машинистом через его локомотивную радиостанцию РВ. При разговоре остальные локомотивные радиостанции находятся в режиме дежурного приема. Окончив разговор, ДНЦ посылает в линию сигнал отбоя и отключает PC от линии поездной диспетчерской связи.
Аналогичным образом организуется поездная связь между дежурными по станциям и машинистами. ДСП для связи с машинистом локомотива использует ту же PC, что и ДНЦ.
Машинист локомотива для связи с диспетчером нажимает на пульте локомотивной радиостанции кнопку ДНЦ и посылает тональный сигнал вызова. Этот сигнал принимается несколькими ближайшими PC промежуточных пунктов. Однако к линии связи подключится только та радиостанция, которая обеспечит более высокое качество связи. При этом соседним радиостанциям посылается сигнал блокировки.
Для связи с дежурным по станции машинист нажимает кнопку ДСП на пульте радиостанции. В эфир посылается тональный сигнал вызова, после чего ближайшая стационарная радиостанция посылает ответный тональный сигнал, однако все РС, находящиеся в зоне приема, остаются в режиме дежурного приема. Получив ответный сигнал, машинист называет станцию, с которой он связывается. После ответа ДСП вызываемой станции соседним радиостанциям посылается сигнал блокировки, при этом эфир остается занятым (заблокированным) текущим вызовом до его окончания.
Система «Транспорт» до сих пор используется и радиостанции ее серии (РВ1-1м, РВС-1) производятся отечественными предприятиями, постоянно совершенствуются их технические характеристики и в настоящее время применяются уже новые комплектующие, в том числе микропроцессоры.
Все стационарные радиостанции и шкафы радиопроводной связи, а также радиостанции локомотивов и моторвагонного подвижного состава, находящихся в работе, должны быть включены на непрерывное действие, иметь индикаторные устройства, отражающие их включенное состояние, опломбированы. Пломбы должны быть внесены в опись.
Самовольное выключение радиостанций в период их работы запрещается. В случаях повреждений, угрожающих целости аппаратуры, радиостанции могут быть выключены дежурными по станциям и машинистами до прибытия электромеханика или электромонтера на промежуточный пункт и до захода локомотива и моторвагонного подвижного состава в депо.
Поездные диспетчеры, дежурные по депо, дежурные по станции, машинисты и другие работники, пользующиеся устройствами поездной радиосвязи, обязаны следить за постоянной их готовностью к действию, сообщать о каждом случае неисправности работникам, обслуживающим радиосвязь, и делать записи соответственно: на графике исполненного движения (у диспетчера), в журнале осмотра путей, стрелочных переводов, устройств СЦБ, связи и контактной сети (у дежурного по станции), в журнале технического состояния локомотива (на локомотиве и моторвагонном подвижном составе).
Станционная радиосвязь
Любая железнодорожная станция, на которой выполняется маневровая, грузовая, коммерческая работа, имеет станционную радиосвязь. В зависимости от типа станций, их мощности, организуется несколько раздельных радиосетей.
Радиосети станционной радиосвязи организуются по радиальному принципу в полосах УКВ-частот 151,700. 154,000 МГц и 155,000. 156,000 МГц. Связь осуществляется в симплексном режиме. Все станционные радиосети различаются по степени важности, уровню надежности и времени ожидания установления связи.
Станционная радиосвязь бывает маневровая и горочная.
Сети технологических абонентов
Абоненты таких сетей не связаны непосредственно с маневровой работой, но обеспечивают обработку составов и вагонов, а также обслуживание устройств автоматики, телемеханики и связи (СРС-Т).
Радиосеть ПТО (пунктов технического обслуживания вагонов и тормозов) организуется в парках приема и отправления поездов и в парках обработки транзитных поездов. Состав радиосетей определяется объемом технической работы и может включать: 1-2 радиосети на участковых и грузовых станциях, 2-5 радиосетей на крупных станциях. Радиосети ПТО могут содержать 1…5 стационарных и 4…20 носимых радиостанций. Дальность действия радиосетей ПТО должна составлять не менее: для радиостанций РС-РН 1,5-2,5 км, РН-РН 0,8-1,2км.
Радиосеть ПКО (пунктов коммерческого осмотра) предназначена для связи оператора ПКО с коммерческими осмотрщиками вагонов и рабочими по устранению брака. Обычно это одна радиосеть на сортировочных станциях (содержит 2…12 носимых радиостанций). Дальность действия между стационарной и носимой РС составляет 2…3 км, между носимыми радиостанциями 0,8-1 км.
Радиосеть ОТК (объединенной технической конторы) предназначена для связи оператора технической конторы и списчиков вагонов. Используются на участковых и сортировочных станциях, одна сеть содержит 1 стационарную радиостанцию и 2-3 носимых для списчиков при дальности действия 3-4 км. Радиосвязь дежурных технических контор со списчиками вагонов осуществляется на общей частоте для каждого парка прибытия.
Радиосеть ВОХР (военизированной охраны) предназначена для связи начальника караула со стрелками охраны, имеет одну радиосеть, включающую 1 стационарную радиостанцию, 3-5 носимых радиостанций, действует на расстоянии 2-4 км.
Радиосеть СЦБ и связи предназначена для связи старшего электромеханика и дежурных постов электрической централизации, а также начальников радиоузлов с мобильными работниками связи. На станциях с постоянным дежурством электромехаников используются 1-2 радиосети.
Цифровые системы связи
Основным направлением модернизации систем технологической связи на железных дорогах является переход на цифровые системы связи.
Цифровая связь использует как проводные, так и беспроводные каналы передачи данных, но в отличие от традиционной (аналоговой) связи отличается более высокой защищенностью от помех, перехвата, лучшей избирательностью и пропускной способностью канала связи.
Информация в цифровых системах связи передается в закодированном (двоичном) представлении. Такие системы предоставляют широкий спектр телекоммуникационных услуг: индивидуальные и групповые вызовы, выход в телефонную сеть общего пользования, передача данных на высоких скоростях и т.д.
Пропускные способности оптических каналов на порядки выше, чем у информационных линий на основе медного кабеля. Кроме того, оптоволокно невосприимчиво к электромагнитным полям, что снимает некоторые типичные проблемы медных систем связи. Оптические сети способны передавать сигнал на большие расстояния с меньшими потерями. Несмотря на то, что эта технология все еще остается дорогостоящей, цены на оптические компоненты постоянно падают, в то время как возможности медных линий приближаются к своим предельным значениям и требуют все больших затрат на дальнейшее развитие этого направления.
Поездная радиосвязь
Поездная радиосвязь предназначена для служебных переговоров поездного (ДНЦ), локомотивного (ТНЦ) диспетчеров, энергодиспетчеров (ЭЧЦ) и дежурных по станциям (ДСП) с машинистами локомотивов (ТЧМ). Кроме того, следует обеспечить связь машинистов со службами станций, охраной, депо, с внутрипоездными абонентами. В зависимости от территориального размещения абонентов связи относительно подвижного локомотива поездная радиосвязь подразделяется на два вида: линейная и зонная, которые могут организовываться в симплексном и дуплексном режимах.
В зависимости от технической оснащенности и размеров движения диспетчерские участки оборудуются системой ПРС, организованной в диапазонах волн: гектометровом (2, 130 МГц), метровом (160 МГц) и дециметровом (330 МГц). Радиосети, организованные в гектометровом и метровом диапазонах волн, работают в симплексном режиме, в дециметровом — в дуплексном режиме.
При оснащении диспетчерских участков радиостанциями трех диапазонов дециметровый и гектометровый диапазоны волн используют для организации линейных радиосетей, причем дециметровый диапазон служит для организации основного канала связи, а гектометровый —резервного. Гектометровый диапазон используется в линейных и зонных радиосетях для радиосвязи с локомотивами, не оборудованными радиостанциями дециметрового диапазона. Метровый диапазон предназначен для организации зонных радиосетей. При оснащении диспетчерских участков двухдиапазонными радиостанциями, работающими в гектометровом и метровом диапазонах волн, дециметровый диапазон используется для организации линейных радиосетей, гектометровый — линейных и линейно-зонных, метровый — зонных.
При оснащении диспетчерских участков однодиапозонными радиостанциями гектометрового диапазона волн линейные и зонные радиосети организуются в одном диапазоне.
Линейная поездная радиосвязь
Поездная симплексная радиосвязь (ПРС-С) с машинистом локомотива на перегонах осуществляется в диапазоне 1 на частотах 2,13 МГц — для связи с поездным диспетчером и дежурными по станциям и 2,15 МГЦ —для связи с дежурными по депо и электромеханиками контрольных пунктов на станциях с основными и оборотными депо. Используются стационарные радиостанции РС-6, РС-46, возимые радиостанции РВ-1, РВ-1.1М, РК-1В, распорядительные станции СР-234 (СР-34).
Линейные радиосети ПРС-С строятся по радиопроводному принципу с установкой стационарных радиостанций на всех промежуточных пунктах, где имеется постоянное дежурство работников службы движения. Стационарные радиостанции подключаются к специально выделенному проводному каналу связи.
В симплексной ПРС используется групповой взаимно-избирательный вызов, при котором поездной диспетчер или дежурный по станции после посылки вызова должен дополнительно голосом назвать номер вызываемого поезда (локомотива), так как вызывной сигнал принимается всеми радиостанциями, находящимися в пределах действия стационарной радиостанции.
При организации линейных сетей ПРС должны быть выполнены требования ПТЭ: поездная радиосвязь должна обеспечивать непрерывную надежную двустороннюю связь машинистов поездных локомотивов с поездным диспетчером — в пределах диспетчерского участка; с дежурными по станциям в пределах смежных перегонов; с машинистами других локомотивов, находящихся на одном перегоне. Поэтому расчет высокочастотной части канала линейных сетей ПРС гектометрового диапазона ведется из условия:
где r1 и r2 — дальности уверенной радиосвязи между возимой радиостанцией (РВ) и стационарными радиостанциями (РС), ограничивающими перегон;
lп —длина перегона или расстояние между соседними радиостанциями, км.
Таким образом, машинист может связаться надежно (с перекрытием в 3 км) с необходимыми абонентами через одну из радиостанций, ограничивающих перегон.
Если перегон имеет значительную протяженность, превышающую дальность связи подвижной радиостанции машиниста, устанавливают дополнительные радиостанции на перегоне, имеющие ретрансляционную связь или четырехпроводную связь с ближайшими стационарными радиостанциями.
В последнее время введена в эксплуатацию распорядительная станция СР-234.
Требования к проводному каналу радиосети ПРС-С включают в сети требования к аппаратуре линейного канала связи и требования к параметрам линейного тракта. В состав аппаратуры входят: распорядительная станция СР, устройство сопряжения УС-2/4, блоки управления постоянным током — БУП, устройства обхода дуплексных усилителей ОУ-ДУ, вводно-защитные устройства ВЗУ и сами радиостанции.
Аппаратура ПРС-С должна обеспечивать заданное входное сопротивление (не менее 200 кОм для каналов, НЧ пупинизированных линий и не менее 10 кОм для непупинизированных, 600 Ом для каналов ТЧ), затухание асимметрии входа и выхода (не менее 74 дБ относительно земли для каналов НЧ и не менее 57 дБ для каналов ТЧ), регулировку уровней не менее 19 дБ, среднее значение псофометрических шумов не более 0,1 мВ для стационарных радиостанций.
Управление для пупинизированных линий НЧ используется по постоянному току, для непупинизированных линий НЧ—кодовое управление, для каналов ТЧ—тональное управление. Избирательное управление осуществляется с помощью двух тональных (кодовых) посылок, взятых из набора шести частот:
Эти частоты можно использовать при работе аппаратуры как по отдельному каналу, так и по совмещенному с ПДС каналу связи.
Для передачи сигналов команд управления и контроля должны использоваться выделенные кодовые комбинации, представленные в табл. 4.1
При организации проводного канала радиосети ПРС-С должны использоваться те же принципы построения каналов связи, что и для ОТС. При этом могут использоваться различные сочетания каналов НЧ и ТЧ. Схема организации проводного канала связи ПРС-С приведена на рис. 4.1.
Рис. 4.1. Схема оборудования диспетчерского пункта
При использовании канала ПДС станция распорядительная РС-234 (РС-34) должна подключаться параллельно РСДТ диспетчерской связи. При подключении стационарных радиостанций РС-6 (РС-46) к каналам НЧ, организованным по пупинизированным двухпроводным КЛС и ВЛС, управление ими должно осуществляться постоянным током с использованием БУП, подключенным к СР или устройству сопряжения УС-2/4, как показано на рис. 4.2.
При использовании непупинизированных КЛС должно применяться кодовое управление радиостанциями. При этом блоки БУП не применяются, как показано на рис. 4.3.
Проводной канал дуплексной связи радиосети ПРС-Д должен организовываться в соответствии с типовыми структурными схемами, приведенными на рис. 4.4.
Первый вариант (см. рис. 4.4) применяется при четырехпроводных каналах кабельной связи на всем протяжении диспетчерского участка. При невозможности обеспечить проводной канал на диспетчерском участке следует использовать структурные схемы второго и третьего вариантов.
В настоящее время в связи с развитием цифровых сетей с участием системы ДХ-500 используют цифровые каналы передачи сигналов управления.