Телеграфная станция узла связи управления дороги

Учреждение Образования

Белорусский Государственный Университет Транспорта

Электротехнический факультет

Кафедра "Системы передачи информации"

Курсовая работа

Телеграфная станция узла связи управления дороги

Выполнил студент гр.:

Руководитель работы:

Фомичёв В.Н.

Руководитель

Гомель

Содержание

Задание на курсовую работу

Тема: "Телеграфная станция узла связи управления дороги"

Введение

1. Описание железной дороги

2. Определение среднесуточной нагрузки проектируемой станции абонентского телеграфирования

3. Определение потока телеграфного обмена по системе прямых соединений

4. Коэффициенты неравномерности и прироста телеграфной нагрузки

5. Коэффициент добавочной нагрузки

6. Расчет нагрузки каналов сети прямых соединений

7. Расчет нагрузки каналов сети абонентского телеграфирования

8. Расчет нагрузки каналов общей сети абонентского телеграфирования и прямых соединений

9. Определение числа телеграфных каналов

10. Расчет коэффициента готовности каналов связи

11. Расчет количества резервных каналов связи

12. Схема организации телеграфной связи

13. Расчет емкости и выбор типа телеграфной связи

14. Определение сметной стоимости строительства проектируемой телеграфной станции

Литература

Аннотация

Курсовая работа на тему “Телеграфная станция узла связи управления дороги ” выполняется студентами 5 курса. Работа позволяет увязать теорию курса “Передача дискретных сообщений" с решением практических задач.

В работе необходимо произвести анализ систем организации телеграфной связи на железнодорожном транспорте и выбрать телеграфные станции. Выполнить расчет телеграфной нагрузки для определения числа потребных каналов и необходимого количества оборудования для станции; рассчитать и выбрать оптимальный вариант организации телеграфной связи; произвести сметный расчет по укрупненным измерителям.

Прежде чем приступить к выполнению курсовой работы, следует изучить методику ее выполнения и соответствующие разделы рекомендованной литературы.

Задание на курсовую работу

 

Тема: "Телеграфная станция узла связи управления дороги"

Произвести разработку проекта телеграфной станции узла связи управления дороги.

Исходные данные.

Железная дорога задается преподавателем. Скелетная схема организации телеграфной связи управления железной дороги составляется в соответствии со своим заданием по карте железных дорог.

Количество телеграфных абонентов и среднее время занятия каналов выбираются из табл.1.

Среднесуточные потоки телеграфного обмена выбираются в соответствии с вариантом из табл.2.

Среднесуточные потоки транзитного обмена выбираются в соответствии с вариантом из табл.3

Таблица 1

Вариант	Наименование данных
	Количество местных абонентов проектируемой станции Nм	Средняя нагрузка местного абонента за сутки Yам (мин в сутки)
1	33	120
2	36	70
3	38	60
4	40	65
5	93	55
6	45	68
7	72	63
8	112	58
9	105	53
10	117	45
11	58	66
12	60	72
13	64	43
14	68	49
15	70	40
16	65	50
17	91	66
18	97	74
19	98	48
20	104	41
21	120	73
22	54	84
23	90	75
24	102	90
25	93	76
26	115	82
27	50	88
28	110	84
29	103	78
30	119	80
31	92	85
32	43	108
33	104	51
34	69	113
35	77	95
36	57	100
37	80	91
38	99	97
39	66	98
40	74	104
41	82	65
42	88	105
43	111	90
44	79	102
45	84	93
46	35	112
47	56	115
48	87	119
49	41	103
50	86	110

Таблица 2

Вариант	Наименование участков телеграфной связи
	ДУ-ОУ1	ДУ-ОУ2	ДУ-ОУ3	ДУ-ОУ4	ДУ-ОУ5	ДУ-ОУ6
1	280	510	245	380	200	400
2	255	640	259	340	345	420
3	175	660	333	375	300	450
4	240	530	405	390	355	480
5	315	620	319	370	250	420
6	180	670	218	325	275	475
7	220	650	344	345	290	460
8	270	800	225	430	375	530
9	210	540	296	350	185	510
10	200	700	239	395	280	590
11	345	510	420	360	255	640
12	300	640	222	435	175	580
13	355	580	272	355	240	630
14	250	630	306	470	315	680
15	275	680	288	440	180	600
16	290	600	416	460	310	500
17	420	500	389	400	435	500
18	450	500	404	475	230	550
19	245	550	293	445	465	570
20	470	570	408	335	185	550
21	440	550	251	320	335	560
22	460	560	381	355	320	610
23	400	610	290	500	355	520
24	190	520	300	330	260	600
25	310	600	233	395	345	590
26	435	590	210	345	425	700
27	230	620	250	425	330	510
28	465	650	324	330	405	640
29	185	700	257	405	385	580
30	335	810	274	385	315	700
31	320	710	293	315	365	580
32	355	740	368	490	340	630
33	260	750	255	360	220	680
34	345	860	330	435	270	600
35	425	790	215	355	210	510
36	330	850	313	470	200	640
37	405	560	277	440	345	660
38	385	880	340	460	300	530
39	315	720	295	370	355	620
40	365	830	306	380	250	670
41	415	690	356	365	275	650
42	380	880	299	330	290	590
43	340	770	380	350	260	540
44	375	730	312	315	320	700
45	390	820	400	320	185	510
46	370	890	350	350	230	640
47	430	760	301	335	190	580
48	350	850	222	340	310	630
49	395	810	360	370	245	680
50	360	900	200	380	415	600

Таблица 3

Вариант	Наименование участков телеграфной связи
	ДУ-ОУ1	ДУ-ОУ2	ДУ-ОУ3	ДУ-ОУ4	ДУ-ОУ5	ДУ-ОУ6
1	150	155	81	120	120	180
2	101	245	85	100	70	160
3	145	241	60	63	60	190
4	181	170	108	104	65	220
5	107	250	50	113	55	210
6	109	142	66	100	68	200
7	154	165	100	81	63	185
8	167	177	63	85	58	205
9	112	225	91	60	53	190
10	104	180	99	108	45	210
11	169	220	84	88	66	200
12	165	174	107	90	72	150
13	133	183	64	107	43	240
14	113	250	103	65	49	175
15	122	215	71	82	40	195
16	143	240	100	92	50	165
17	169	202	115	77	66	230
18	175	192	51	100	74	205
19	135	160	59	66	48	150
20	111	140	63	78	41	235
21	155	170	89	87	73	155
22	140	225	120	63	84	245
23	170	155	100	91	75	240
24	138	165	63	99	90	170
25	171	145	104	84	76	250
26	105	235	113	107	82	145
27	177	250	120	64	88	165
28	100	210	100	103	84	175
29	144	231	88	71	78	225
30	186	215	90	100	80	180
31	117	155	85	115	85	220
32	180	245	60	51	108	170
33	156	240	55	59	51	185
34	139	170	95	106	113	250
35	116	250	100	100	95	215
36	125	145	96	96	100	240
37	103	165	100	101	91	200
38	175	198	53	69	97	195
39	127	160	69	70	98	160
40	174	140	70	50	104	140
41	132	170	50	73	65	170
42	115	225	73	100	105	225
43	121	155	100	80	90	155
44	130	165	80	56	102	165
45	149	146	56	75	93	145
46	162	235	75	100	112	235
47	173	259	100	76	115	250
48	160	213	76	100	119	210
49	120	233	100	53	103	230
50	100	217	79	79	110	215

Исходные данные:

Таблица 1 - Количество телеграфных абонентов и среднее время занятия каналов

Количество местных абонентов проектируемой станции	65
Средняя нагрузка абонента за сутки  (мин в сутки)	98

Таблица 2 - Среднесуточные потоки телеграфного обмена и транзитных телеграмм

Направление	Наименование участков телеграфной связи	Поток телеграфного обмена	Поток транзитных телеграмм
		телеграмм	телеграмм
ДУ-ОУ1	Хабаровск-Владивосток	420	156
ДУ-ОУ2	Хабаровск-Тында	900	210
ДУ-ОУ3	Хабаровск-Комсомольск	368	75
ДУ-ОУ4	Хабаровск-Биробиджан	548	150
ДУ-ОУ5	Хабаровск-Лиан	375	89
ДУ-ОУ6	Хабаровск-Дальнереченск	600	240

Введение

С развитием промышленности и сельского хозяйства объем перевозок на железнодорожном транспорте непрерывно повышается. Это достигается увеличением интенсивности и скорости движения, веса поездов, совершенствованием планирования и регулирования движения поездов. Увеличение скорости поездов требует широкого применения устройств телеуправления стрелками и сигналами - эффективного технического средства, обеспечивающего безопасность движения поездов и повышающего пропускную способность станций.

Работа железнодорожного транспорта во многом зависит и от четкого, надежного действия средств связи, при помощи которых осуществляется оперативное руководство перевозочным процессом на транспорте и координация работы его отдельных звеньев.

На железнодорожном транспорте основными средствами связи являются проводная, телеграфная и телефонная связь и радиосвязь. Телеграфная связь и передача данных занимают важное место, как в роли технологической связи (приказы, распоряжения, справочные и информационные системы, обращение к базам данных), так и в роли оперативно-технологической (предупреждения, телеграммы о розыске грузов, наличие свободных мест в пассажирских поездах и т.д.).

Системы передачи данных представляют услуги по передаче цифровых документов, больших цифровых массивов для обработки на удаленных ЭВМ. Применяются корректирующие коды или системы с обратной связью для защиты от ошибок и широкий диапазон скоростей передачи. Система передачи данных составляет техническую основу автоматизированных систем управления железнодорожным транспортом (АСУЖТ), основанных на кибернетических методах электронной обработки данных при помощи информационно-планирующих и информационно-управляющих систем, в которых телеуправление стрелками и сигналами занимает важнейшее место.

Применение автоматизированных систем управления железнодорожным транспортом способствует совершенствованию системы управления эксплуатационной работой, увеличению пропускной способности станций и участков, повышению производительности труда.

1. Описание железной дороги

Дальневосточная железная дорога строилась как часть Транссиба, свое первое название - Уссурийская - она получила от реки Уссури.

История создания Дальневосточной железной дороги как начального участка Транссиба начинается 17 марта 1891 года, когда Император Александр подписал Высочайший рескрипт. 19 мая 1891 года ст. стиля Цесаревичем Николаем во Владивостоке была заложена железная дорога - Транссибирская магистраль.

Дальневосточная железная дорога проходит по территории 5 субъектов федерации - Приморскому и Хабаровскому краям, Амурской и Еврейской автономной областям, Республике Саха (Якутия). В зоне ее обслуживания находятся также Магаданская, Сахалинская, Камчатская области и Чукотка - свыше 40% территории России.

Эксплуатационная длина - 5986,2 км; балансовая стоимость имущества - 137 млрд.612 млн.115 тыс. рублей; численность сотрудников - 70534 человек.

Управление ДВЖД находится в г. Хабаровске.

На дороге - 365 станций, 2 погранперехода (Гродеково c КНР, Хасан с КНДР.).

ДВЖД состоит из широтных магистралей: Южной - часть Транссибирского направления и Северной - бывшей Байкало-Амурской железной дороги.

Дорога занимает одно из ведущих мест в транспортировке экспортно-импортных грузов, доля которых составляет более 30% от общего объема перевозок экспортных грузов России, и свыше 25% транзитных перевозок грузов других государств. Транспортное положение Дальневосточного региона с наличием прямого железнодорожного выхода к крупным морским портам Тихоокеанского побережья - Ванино, Находка, Находка-Восточный, Владивосток, Посьет, а также к сухопутным пограничным переходам - Гродеково-Суйфуньхэ, Хасан-Туманган, что создает благоприятные условия для внутренних и внешних перевозок.

Крупнейшая на востоке России узловая сортировочная железнодорожная станция Хабаровск-2 получила мощное развитие - здесь построены новые корпуса локомотивного и вагонного депо, оснащенные современным оборудованием.

Диспетчеры из Хабаровска управляют перевозками по всей дороге из нового 12-этажного здания Единого диспетчерского центра управления перевозками.

По электрифицированному главному ходу страны - Транссибу - сейчас без переработки движутся к берегам Тихого океана тяжеловесные составы весом 6000 тонн.

Начата работа по строительству второй очереди совмещенного мостового перехода через реку Амур у Хабаровска, реконструируются Тарманчуканский, Рачинский и другие тоннели Транссиба.

На повестке дня - более масштабное использование Северного широтного хода ДВЖД с переработкой внешнеторговых грузов через Ванинско-Совгаванский транспортный узел, здесь открываются большие возможности для переработки угля, леса, нефтепродуктов, руды, а также импортных перевозок глинозема и контейнеров.

Дальневосточные железнодорожники надеются, что перейдет в реальную стадию проект Транскорейской железнодорожной магистрали и соединение ее с Транссибом. Развитие пограничного железнодорожного перехода Хасан-Туманган (КНДР.) может дать, по предварительным расчетам, дополнительно не менее 10 млн. тонн груза в год. Причем, только из порта Пусан можно ожидать двустороннего контейнерного потока объемом до 200 тыс. контейнеров год. Выполнен существенный объем работ по усилению перехода Хасан-Туманган, а проектировщики института "Дальжелдорпроект" не раз выезжали в изыскательские экспедиции по обследованию железных дорог КНДР для подготовки проектно-сметной документации.

Большое значение для взаимовыгодного сотрудничества между Российскими и Китайскими железнодорожниками имеет пограничный переход на ст. Гродеково-Суйфэньхэ в Приморском крае. Ежегодно объем грузоперевозок через этот погранпереход возрастает примерно на миллион тонн. Тесная работа дороги с портами, с соседней Харбинской железной дорогой, координация совместных мероприятий по реконструкции и модернизации станций позволяет прогнозировать рост грузоперевозок в южном Приморье к 2010 году почти вдвое.

Рисунок 1 - Стилизованная схема Дальневосточной железной дороги

2. Определение среднесуточной нагрузки проектируемой станции абонентского телеграфирования

Среднесуточная нагрузка проектируемой станции АТ зависит от потока телеграфного обмена местных и иногородних абонентов. Среднесуточная нагрузка местных абонентов может быть определена из выражения

Y_м = Y_ам · N_м,

где Y_ам - средняя нагрузка местного абонента в минуто-занятиях за сутки; N_м - количество местных телеграфных абонентов проектируемой станции.

Y_м = 98·65=6370 мин-зан

Среднесуточная нагрузка местных абонентов определяется суммой

Y_м = Y_а1 + Y_а2 + Y_а3,где Y_а1 = 0,4Y_м - нагрузка между местными абонентами;

Y_а2 = 0,5Y_{м -} нагрузка между местными абонентами и иногородними;

Y_а3 = 0,1Y_{м -} нагрузка между местными абонентами по сети общего пользования;

Y_а1 = 0,4·6370=2548 мин-зан.

Y_а2 = 0,5·6370=3185мин-зан.

Y_а3 = 0,1·6370=637 мин-зан.

Y_м = 2548+3185+637=6370 мин-зан.

Общая среднесуточная нагрузка проектируемой станции АТ с другими телеграфными станциями определяется по формуле

Y_атат =Y_а2 + Y_а4,где Y_а4 = 0,3Y_м - нагрузка между иногородними абонентами через проектируемую станцию.

Y_а4 = 0,3·6370=1911 мин-зан.

Y_атат = 3185+1911=5096 мин-зан.

Следовательно,

Y_атат = 0,8Y_м.

Y_атат = 0,8·6370=5096 мин-зан.

Распределение величины Y_атат по направлениям пропорционально среднесуточному обмену на участках заданной телеграфной сети

Y_атi = ,

где Q_iссг - среднесуточный поток телеграфного обмена по системе ПС между проектируемой и i-й станциями;

m - число телеграфных станций, с которыми должна быть организована телеграфная связь по системе АТ.

Y_ат1 =  мин-зан.

Среднесуточная нагрузка проектируемой станции АТ определяется из выражения

Y_ат = Y_м + Y_а4 = 1,3Y_м.

Y_ат =1,3·6370=8281 мин-зан.

Результаты расчета среднесуточной нагрузки проектируемой станции АТ сведем в таблицу 4.

Таблица 4 - Среднесуточная нагрузка по направлениям

№ п/п	Участок заданной телеграфной сети	Среднесуточные потоки телеграфного обмена по участкам Qiссг, телеграмм	Среднесуточная нагрузка по направлениямм Yатi, мин-зан. в сутки
1	Хабаровск-Владивосток	420	666,56
2	Хабаровск-Тында	900	1428,34
3	Хабаровск-Комсомольск	368	584,03
4	Хабаровск-Биробиджан	548	869,7
5	Хабаровск-Лиан	375	595,14
6	Хабаровск-Дальнереченск	600	952,23
Сумма по всем участкам

3. Определение потока телеграфного обмена по системе прямых соединений

Общий среднесуточный поток телеграфного обмена по каналам системы ПС проектируемой станции определяется из выражения

Q_кпс =,

где n - число станций, с которыми организуется связь по системе ПС (n=m=6).

Q_кпс = 420+900+368+548+375+600=3211 телеграмм.

Среднесуточный поток телеграфного обмена с помощью стартстопных аппаратов станции по направлениям может быть представлен в следующем виде:

Q_iссг = Q_iисх + Q_iвх + Q_iтр,

где Q_iисх, Q_iвх и Q_iтр - соответственно поток исходящих, входящих и транзитных телеграмм, передаваемых по каналам между проектируемой и i-й станциями.

Предположим, что потоки исходящих и входящих телеграмм по каждому направлению равны между собой Q_iисх = Q_iвх, тогда

Q_iисх = Q_iвх = 0,5 (Q_{iссг -} Q_iтр).

Q_1исх = Q_1вх = 0,5 (420 _- 156) =132 телеграммы.

Общий среднесуточный поток исходящих и входящих телеграмм проектируемой станции по системе ПС определяется из выражения

Q_исх1 = Q_вх1 = 0,5 (Q_{ссг -} Q_тр),

где Q_исх1= - среднесуточный поток исходящих телеграмм, передаваемых по системе ПС;

Q_вх1 =  - среднесуточный поток входящих телеграмм, передаваемых по системе ПС;

Q_ссг = - общий среднесуточный поток телеграфного обмена по системе ПС;

Q_тр = - среднесуточный поток транзитных телеграмм по связям, каналы которых эксплуатируются с отказами более 2%.

Q_исх1 = Q_вх1 = 132+345+147+199+143+180=1146 телеграмм.

Q_ссг = 420+900+368+548+375+600=3211 телеграмм.

Q_тр = 156+210+75+150+89+240=920телеграмм.

Q_исх1 = Q_вх1 = 0,5 (3211-920) =1146 телеграмм.

Результаты расчета среднесуточного потока телеграфного обмена по системе ПС сведем в таблицу 5.

Таблица 5 - Среднесуточный поток телеграфного обмена по системе ПС

№ п/п	Участок заданной телеграфной сети	Среднесуточный поток исходящих и входящих телеграмм Qiисх = Qiвх	Среднесуточный поток транзитных телеграмм Qiтр
1	Хабаровск-Владивосток	132	156
2	Хабаровск-Тында	345	210
3	Хабаровск-Комсомольск	147	75
4	Хабаровск-Биробиджан	199	150
5	Хабаровск-Лиан	143	89
6	Хабаровск-Дальнереченск	180	240
		= =1146	=920

4. Коэффициенты неравномерности и прироста телеграфной нагрузки

Одной из основных особенностей телеграфной связи является неравномерность поступления сообщений, которая обусловлена графиком движения поездов, дневной работой большинства административно-хозяйственных органов железнодорожного транспорта и т.д. Поэтому расчет числа каналов и мощности оборудования станций производится по величине нагрузки в час ее наибольшего поступления, т.е. в час наибольшей нагрузки (ЧНН).

Для характеристики неравномерности применяют коэффициент концентрации. Под коэффициентом концентрации часа наибольшей нагрузки  понимают отношение нагрузки в час наибольшего её поступления к суммарной нагрузке за сутки , т.е.

_,

 

Учитывая неравномерность распределения нагрузки по дням недели, определяют коэффициент суточной неравномерности:

_,

 

где  - нагрузка в максимально загруженные сутки недели;

 - среднесуточная нагрузка за неделю.

Неравномерность распределения нагрузки по месяцам года характеризуется коэффициентом месячной неравномерности, представляющим отношение нагрузки в максимально загруженном месяце года  к среднемесячной нагрузке  за год:

,

Увеличение телеграфной нагрузки за счет ее роста в ближайшие годы учитывается коэффициентом:

_,

 

где  - коэффициент, учитывающий влияние на величину телеграфной нагрузки объема работы железнодорожного транспорта, развития иных видов электрической связи и других факторов;  - темп ежегодного прироста телеграфной нагрузки;  - период роста телеграфной нагрузки в годах.

Произведем ручной расчет коэффициента концентрации часа наибольшей нагрузки  и коэффициента суточной неравномерности  для сети ПС и сети АТ по первому направлению.

Для сети ПС:

,

,

где ,

t_зкр.2=1,23мин; t_зка.2=0,8 мин

где  - среднесуточная нагрузка по сети ПС.

Для сети АТ:

,

час-зан

где  - среднесуточная нагрузка по сети АТ.

Расчет коэффициентов концентрации часа наибольшей нагрузки К_чнн и коэффициентов суточной неравномерности К_сн для сети ПС и сети АТ по другим направлениям выполнен на ПЭВМ. Результаты расчета представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Результаты расчета коэффициентов концентрации часа наибольшей нагрузки Кчнн и коэффициентов суточной неравномерности Ксн для сети ПС и сети АТ

Коэффициенты		Значения коэффициентов
		Сеть АТ	Сеть ПС
	ДУ - ОУ1	0,12	0,13
	ДУ - ОУ2	0,086	0,091
Кчнн	ДУ - ОУ3	0,129	0,138
	ДУ - ОУ4	0,106	0,113
	ДУ - ОУ5	0,128	0,137
	ДУ - ОУ6	0,101	0,109
	ДУ - ОУ1	1,444	1,319
	ДУ - ОУ2	1,365	1,23
Ксн	ДУ - ОУ3	1,464	1,339
	ДУ - ОУ4	1,41	1,28
	ДУ - ОУ5	1,461	1,336
	ДУ - ОУ6	1,4	1,27

Коэффициент месячной неравномерности составляет:

для сети АТ и сети ПС - К_мн = 1, 20.

Коэффициент роста составляет:

для сети АТ - К_р = 1,00

для сети ПС - К_р = 1,10

5. Коэффициент добавочной нагрузки

При расчетах каналов и оборудования телеграфных станций сети ПС необходимо учитывать не только нагрузку по передаче и приему телеграмм, но и нагрузку в виде потерянных вызовов, передачи справок, запросов и т.д.

Добавочная нагрузка за счет потерянных вызовов принимается равной 10%, а нагрузка по передаче справок и запросов - 5%. При этом общий коэффициент, учитывающий добавочную нагрузку, К_дн =1,15.

6. Расчет нагрузки каналов сети прямых соединений

Расчет нагрузки каналов и необходимого оборудования телеграфной станции при любой системе телеграфирования производится для часа наибольшего значения потоков телеграфных сообщений.

При системе ПС, в случае занятости каналов внутридорожной сети, транзитные телеграммы направляются на автоматизированные аппараты переприема.

Исходя из оптимальных капитальных затрат и эксплуатационных расходов, процент отказов на внутридорожных связях в среднем принимается около 50%, а это значит, что при равном количестве исходящих и входящих телеграмм 25% транзитных телеграмм с проектируемой станции будут передаваться по каналам внутри дорожной сети с помощью автоматизированных аппаратов.

Тогда нагрузку внутридорожных каналов в ЧНН между проектируемой и i-й станцией можно определить по формуле, Эрл

,  -

произведение коэффициентов неравномерности, прироста и добавочной нагрузки для сети ПС.

Для первого отделения:

.

Значения коэффициентов К_пс и нагрузок У_кпс приведены в таблице 7 в параграфе 8.

7. Расчет нагрузки каналов сети абонентского телеграфирования

При организации самостоятельной сети АТ нагрузку каналов в ЧНН между проектируемой и i-й станциями можно представить в следующем виде, Эрл

,

где

 - общий коэффициент при расчете нагрузки каналов сети АТ;  - коэффициент добавочной нагрузки в виде потерь вызовов на сети АТ.

Произведем все необходимые расчеты для первого участка:

.

Эрл.

Значения коэффициента  и нагрузок  приведены в таблице 7 в параграфе 8.

8. Расчет нагрузки каналов общей сети абонентского телеграфирования и прямых соединений

Объединение сетей АТ и ПС позволяет достигнуть лучшего использования каналов для обеих систем за счет укрепления пучков и смещения максимумов нагрузки на сетях АТ и ПС. Хотя общая сеть АТ и ПС предусматривается для передачи сообщений по каналам магистральной связи, но в ряде случаев целесообразно применение общей сети АТ и ПС на внутридорожной связи.

При организации объединенной сети АТ и ПС внутридорожной связи общую нагрузку каналов в ЧНН между проектируемой и i-той станциями можно определить по формуле

,

где  - нагрузка каналов системы ПС в ЧНН на i-м участке общей телеграфной сети при отказах не более 2%;  - коэффициент, выражающий нагрузку каналов системы АТ на i-м участке через величину  во время наибольшего значения общей нагрузки.

Нагрузка каналов сети ПС в ЧНН, Эрл

.

Произведем все необходимые расчеты для первого участка:

Эрл.

Эрл.

Аналогично произведем расчеты для всех остальных участков. Результаты расчетов занесем в таблицу 7.

 

Таблица 7 - Результаты расчета нагрузки каналов

№	Участок телеграфной связи	, тлг	, тлг	, Эрл	, Эрл	, Эрл	, Эрл
1	Хабаровск-Владивосток	420	156	2,163	2,551	2,236	4,276	0,26	0,23
2	Хабаровск-Тында	900	210	3,067	3,696	3,13	6,087	0,17	0,155
3	Хабаровск-Комсомольск	368	75	2,077	2,429	2,115	4,058	0,28	0,25
4	Хабаровск-Биробиджан	548	150	2,408	2,853	2,467	4,749	0,22	0, 197
5	Хабаровск-Лиан	375	89	2,088	2,445	2,132	4,089	0,277	0,247
6	Хабаровск-Дальнереченск	600	240	3,491	2,977	2,582	4,963	0,21	0,188

9. Определение числа телеграфных каналов

Для определения необходимого числа каналов на участках между проектируемой станцией и заданными узлами связи дороги воспользуемся номограммой. Процент отказов на внутридорожных связях примем для сети ПС - 50% (P_в = 0,5), АТ - 20% (P_в = 0,2), общей сети АТ и ПС - 20% (P_в = 0,2).

Найденное число каналов для каждого участка при организации общей и раздельных сетей АТ и ПС внутридорожной связи представим в виде таблицы 8.

Сопоставляя результаты определения числа каналов, выбирают тот вариант организации внутридорожной телеграфной связи на каждом участке, который требует наименьшего числа каналов.

Количество соединительных линий между проектируемой станцией и ее абонентами можно принять равным числу заданных абонентов.

 

Таблица 8 - Число телеграфных каналов полученное в результате расчетов

№	Наименование участков телеграфной связи	Число каналов
		При раздельных сетях АТ и ПС		Всего	При общей сети АТ и ПС
		сеть ПС	сеть АТ
1	Хабаровск-Владивосток	3	4	7	6
2	Хабаровск-Тында	4	5	9	8
3	Хабаровск-Комсомольск	3	4	7	6
4	Хабаровск-Биробиджан	3	5	8	7
5	Хабаровск-Лиан	3	4	7	6
6	Хабаровск-Дальнереченск	3	5	8	7

10. Расчет коэффициента готовности каналов связи

Анализ статистических данных показал, что отказы в телефонных каналах, образованных в кабельных магистралях связи по ряду причин делят на три группы:

длительные (от нескольких десятков минут до нескольких часов) - отказы первого рода;

средней длительности (от 3 до 30 мин) - отказы второго рода;

кратковременные (менее 3 мин) - отказы третьего рода.

Длительные отказы возникают в результате повреждений кабеля и общих станционных устройств. Для них характерен выход из строя всех каналов данной магистрали.

Отказы средней длительности возникают при повреждении отдельных узлов станционного оборудования, перегорании предохранителей, а также в результате действий техперсонала. Анализ причин возникновения этих отказов показал, что в большинстве случаев отказы второй группы обусловлены настройками каналов, в ряде случаев причину пропадания канала установить не удается, некоторые отказы вызваны действием помех, выходом из строя источников питания и т.д.

Наиболее многочисленными являются кратковременные отказы. Исследование причин кратковременных отказов показало, что в большинстве случаев (80%), они возникают в результате повреждений аппаратуры или действий обслуживающего персонала, 20% составляют кратковременные отказы, вызванные импульсами помех. Средняя длительность кратковременных отказов существенно зависит от критерия отказа и почти не меняется от длины магистрали.

Коэффициент готовности  - вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени в период нормальной эксплуатации. Он характеризует одновременно два различных свойства объекта: безотказность и ремонтопригодность.

,

где  - среднее время наработки на отказ,  - среднее время восстановления отказа.

Коэффициент готовности рассчитывается следующим образом:

,

где  - среднее время наработки на отказ для отказов первого рода;

,

где  - расстояние от проектируемой станции до отделения дороги в км;

 - среднее время восстановления при отказах первого рода;

 часа.

Отказы второго рода бывают некоррелированные и коррелированные.

Для некоррелированных отказов второго рода среднее время наработки на отказ

.

Для коррелированных отказов второго рода среднее время наработки на отказ

.

Среднее время восстановления для отказов второго рода  часа. Отказы третьего рода также могут быть некоррелированными и коррелированными.

Для некоррелированных отказов третьего рода среднее время наработки на отказ

.

Для коррелированных отказов третьего рода среднее время наработки на отказ

.

Среднее время восстановления для отказов третьего рода  часа.

Расчет коэффициента готовности произведем для участка Хабаровск-Комсомольск. При этом расстояние  км. Тогда

 час,

 час,

 час,

 час,

час.

Коэффициент готовности

Аналогичным образом произведен расчет для остальных участков, и результат сводим в таблицу 9.

 

Таблица 9 - Результаты расчета коэффициента готовности

№	Участок заданной телеграфной сети	Расстояние L, км
			час
1	Хабаровск-Владивосток	771	19160	68,418	386,76	33,276	228,297	0,99118
2	Хабаровск-Тында	1436	17080	59,445	348,348	19,371	163,534	0,991
3	Хабаровск-Комсомольск	370	20530	74,471	411,942	46,113	279,173	0,9919
4	Хабаровск-Биробиджан	159	21290	77,868	425,844	54,749	310,346	0,99206
5	Хабаровск-Лиан	408	20400	73,875	409,487	44,709	273,901	0,9916
6	Хабаровск-Дальнереченск	426	20330	73,595	408,329	44,059	271,438	0,9914

 

11. Расчет количества резервных каналов связи

Коэффициент готовности пучка каналов связи определяется по формуле (если  каждого канала по направлению равны)

,

где  - количество каналов в пучке (рассчитано в пункте 10 для каждого направления).

Произведем расчет для участка Хабаровск-Комсомольск: .

Тогда

.

Так как , то необходимо добавлять резервные каналы и рассчитывать вероятность того, что из  каналов в пучке (),  и более каналов будут работоспособны ( - количество резервных каналов). Количество резервных каналов будем добавлять до тех пор, пока коэффициент готовности пучка не станет больше 0,99975. Для определения количества резервных каналов воспользуемся формулой Бернулли

,

где для первого участка Хабаровск-Комсомольск

Тогда коэффициент готовности пучка определим по формуле

.

Сначала добавим один резервный канал ():

,

Тогда

.

Добавим еще один резервный канал ():

,

.

.

Тогда

.

Следовательно, на участке Хабаровск-Комсомольск необходимо организовать два резервных канала.

Аналогично произведем расчет количества резервных каналов для других участков, и результаты занесем в таблицу 10.

 

Таблица 10 - Результаты расчета количества резервных каналов связи

№	Участок заданной телеграфной сети	Расчет-ное число каналов n	Количество резерв-ных каналов r	Всего каналов m	Коэффициент готовности пучка
					без резерва	с резервом
1	Хабаровск-Владивосток	6	2	8	0,9399	0,99999
2	Хабаровск-Тында	8	3	11	0,9219	0,99989
3	Хабаровск-Комсомольск	6	2	8	0,9524	0,99996
4	Хабаровск-Биробиджан	7	2	9	0,9382	0,99998
5	Хабаровск-Лиан	6	2	8	0,9506	0,999997
6	Хабаровск-Дальнереченск	7	2	9	0,9332	0,99995

12. Схема организации телеграфной связи

Основным типом каналов телеграфной связи на железнодорожном транспорте являются каналы тонального телеграфирования. Они могут быть организованы по воздушным, кабельным, радиорелейным и радиолиниям с помощью соответствующей аппаратуры уплотнения линий связи и аппаратуры вторичного уплотнения. Из аппаратуры первичного уплотнения линий связи применим аппаратуру ИКМ-120, из аппаратуры вторичного уплотнения -ТТ-12.

Рисунок 1 - Схема организации связи

13. Расчет емкости и выбор типа телеграфной связи

В данной курсовой работе в качестве проектируемой телеграфной станции представлена телеграфная интегрированная система электронного типа СТИН - Э.

Система СТИН-Э представляет собой не имеющую аналогов электронную телеграфную систему, совмещающую в себе возможность коммутации сообщений и коммутацию виртуальных каналов. Телеграфная станция коммутации каналов и сообщений СТИН-Э имеет следующие основные характеристики:

скорость передачи сигналов - 50 Бод, 100 Бод, 200 Бод;

исправляющая способность на приёме не менее 45%;

вносимые искажения на передаче не более 2 процентов;

вероятность искажения знака не более 0.0000001;

вероятность коммутации сообщения по неправильному адресу не более 0,0000001;

вероятность потери принятого сообщения не более 0,000001;

коэффициент готовности не менее 0,99975;

суммарное время полной остановки не более 2 часа в год;

время восстановления работоспособности после отказа не более 0,5 часа.

Емкость станции следует рассчитывать следующим образом:

N_{ТГстанции}=N_м+ (N_кс+N_кс×20%),

где N_м - количество местных абонентов проектируемой станции, N_м=65;

N_кс - количество каналов телеграфной связи (каналов ТТ), N_кс=53 (таблица 10);

N_кс×20% - резерв 20% для развития сети в ближайшие 5-10 лет, N_кс=53×0,2=11 каналов.

Таким образом, емкость телеграфной станции равна:

N_{Тгстанции}=65+ (53+11) =129 линий.

Следовательно, общее число точек подключения равно 129. Таким образом, выбирается 2 модуля системы СТИН-Э ёмкостью 96 точек подключения (МПТ-96).

14. Определение сметной стоимости строительства проектируемой телеграфной станции

При определении денежных и материальных затрат на строительство или реконструкцию сооружений электрической связи на стадии проектного задания составляются документы, именуемые сметными расчетами. Составными частями сметы являются прямые затраты, накладные расходы и плановые накопления. Для Министерства транспорта и коммуникаций накладные расходы по строительным работам установлены 17% от суммы прямых затрат, а плановые накопления - 2,5% от суммы прямых затрат и накладных расходов.

Для упрощения расчетов по определению сметной стоимости строительства телеграфной станции ограничимся составлением:

а) спецификации оборудования;

б) сметного расчета.

Цена оборудования определяется количеством точек подключения (стоимость одной точки подключения равна 140 у. е), стоимостью кроссового оборудования (одна точка подключения 10 у. е), стоимостью управляющих ПЭВМ (одна управляющая ПЭВМ 1000 у. е), стоимостью аппаратуры гарантированного питания-451y. e.

 

Таблица 11 - Спецификация оборудования, устанавливаемого при строительстве

Наименование оборудования и затрат	Единица измерения	Количество единиц	Стоимость
			Единичная у. е.	Общая
				у. е.	млн. руб
Комплект электронной интегральной телеграфной станции коммутации каналов / сообщений СТИН-Э (определяется количеством точек подключения)	у. е.	129	140	18060	39,0096
Управляющие ПЭВМ	у. е.	2	1000	2000	4,32
аппаратура гарантированного питания (ИБП 220/15кВт)	у. е.	1	451	451	0,974
Кроссовое оборудование	у. е.	129	10	1290	2,786
Итого:					47,0896
Транспортные расходы	%	4	-	-	1,88
Заготовительно-складские расходы	%	1,2	-	-	0,565
ВСЕГО:					50,0047

Таблица 12 - Смета на строительство телеграфной станции узла связи

Наименование работ и затрат	Единиц измерения	Количество единиц	Стоимость млн. руб.
Монтажные работы
Стоимость монтажных работ от стоимости оборудования	%	7,5	3, 53
Стоимость материалов и изделий, не учтенных ценниками на монтаж оборудования, от стоимости оборудования	%	7,5	3, 53
Удорожание стоимости монтажных работ вследствие их малого объема	%	3	1,413
Итого:			8,473
Стоимость оборудования			47,0896
Итого:			55,5626
Прочие расходы и затраты от общей стоимости	%	10	5,5563
ВСЕГО:			61,112

Литература

1. Кудряшов В.А., Семенюта Н.Ф. Передача дискретной информации на железнодорожном транспорте. М.: 1999.

2. Шварцман В.О., Михалев Д.Г. Расчет надежностных характеристик трактов передачи данных. М.: 1975.

3. Фомичев В. На, Буй П.М. Передача дискретных сообщений. Пособие для выполнения лабораторных работ. Часть ΙΙΙ, 2005.