5. Составление, обоснование и расчет структурной схемы системы.
Система предупреждения аварийных ситуаций на железнодорожных переездах содержит два канала:
- служебный, по которому информация о состоянии переездной сигнализации передается водителям автотранспортных средств;
- информационный, по которому эта же информация передается дежурному по станции.
В состав СПАС входят стационарные станции (СС) и бортовые станции (БС). Структурная схема СПАС представлена на рис. 18.
Рис. 18. Структурная схема СПАС.
Стационарные станции служат для контроля состояния автоматической переездной сигнализации (АПС) и передачи по радиоканалу соответствующей информации на бортовые станции, установленные на транспортных средствах. СС состоит из логического блока , модулятора, передатчика и блока диагностики. На вход логического блока поступает сигнал извещения о подходе к переезду железнодорожной подвижной единицы. Выход логического блока имеет три состояния: “переезд закрыт”, “переезд открыт” и “неисправность системы”. Блок диагностики предназначен для контроля цепей АПС, СС, а также для формирования сигнала “неисправность СПАС” при наличии неисправности в системе. С помощью устройства кодирования каждый из этих сигналов преобразуется в определенную кодовую комбинацию, соответствующую одному из трех состояний на выходе логического блока. Передатчик является генератором радиочастотного сигнала, промодулированного сигналом модулятора. Сигнал с передатчика посредством антенны передается в эфир. Для ограничения зоны действия СПАС используют передатчики малой мощности и направленные антенны с ограниченным углом диаграммы направленности. Имеющаяся на каждом переезде телефонная железнодорожная линия позволяет с помощью модема осуществлять передачу информации о состоянии АПС дежурному по станции. Электропитание стационарной станции осуществляется от низковольтного источника (24 В) системы АПС посредством преобразовательного устройства.
Бортовая станция состоит из приемника, селектора сигналов, диагностического блока, блока сигнализации и индикации. Приемник осуществляет избирательность, усиление принятых радиосигналов и демодуляцию. Селектор сигналов служит для распознавания одного из трех передаваемых сигналов путем преобразования кодовой комбинации принятого радиосигнала в соответствующий логический сигнал. Блок диагностики БС контролирует уровень радиосигнала, наличие требуемого напряжения питания, исправность элементов БС и вырабатывает в дополнение к имеющимся еще два логических сигнала: “нет уверенного приема” и “неисправность БС”. Средства диагностики, устанавливаемые в СС и БС, а также помехоустойчивое кодирование сигналов позволяет резко снизить вероятность отказов системы и в минимальные сроки устранить неисправности.
Блок сигнализации и индикации вырабатывает звуковые и световые сигналы при нахождении БС в зоне переезда и осуществляет индикацию всех логических сигналов СПАС, перечисленных выше. Электропитание БС осуществляется от бортовой сети транспортного средства.
При проектировании любой системы радиосвязи определяющим фактором является оценка ее эффективности. Для сетей сухопутной подвижной связи понятие эффективности означает: обеспечение радиопередачи для подвижного объекта с заданным качеством на пределе расчетной дальности. При этом понятие качества трактуется как предоставление канала связи с удовлетворительно низкой вероятностью отказа и достаточно малой вероятностью поэлементной ошибки при передаче цифровых сигналов. Данные многочисленных измерений показывают [15-17], что мощность полезного сигнала на входе приемника Рпр, минимально необходимая для обеспечения удовлетворительного качества приема ( т.е. его реальная чувствительность Рр), должна превышать мощность собственных и внешних шумов на 12-20 дБ. Следовательно предметом для оценок эффективности является расчет энергетики радиолинии между СС и БС. Эквивалентная схема такой линии представлена на рис. 19, где:
Рис. 19. Эквивалентная схема линии радиосвязи.
Рпер - выходная мощность передатчика СС;
hфпер - КПД фидерного тракта передатчика СС;
Gпер - коэффициент усиления передающей антенны СС;
Ризл - излучаемая мощность;
Gпр - коэффициент усиления приемной антенны БС
hфпр - КПД фидера БС.
“Уравнение радиосвязи” для идеальной радиотрассы в свободном пространстве:
Рпр= Рпер hфперGперGпрhфпрl2/(4Пr)2, Вт
Рабочая частота системы f=153 МГц, следовательно длина волны будет определяться как:
l=с/f = 3000000/153000=1,96 (м).
Проведем расчет для выходной мощности передатчика Рпер=50 мВт и длины радиотрассы r=100 м ( это расстояние от СС до БС в пределах которого осуществляется уверенный прием радиосигнала).
Пусть hфпер=hфпр=0,7; Gпер=3; Gпр=1, тогда:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
