Разработка программы кодовой связи

Разработка программы кодовой связи

Введение

Непрерывно и интенсивно увеличивающийся парк подвижных объектов, средств обеспечения и обслуживания, перевозочного процесса, усложнение процессов управления транспортными системами ставит перед работниками железнодорожного транспорта ряд проблем. Основными из них являются:

·   обеспечение безопасности ответственных технологических процессов по перевозкам людей и грузов;

·   охрана окружающей среды.

На железнодорожном транспорте, решение проблемы безопасности непосредственно связано с работой систем автоматики и телемеханики. Одним из основных средств повышения эффективности работы железнодорожного транспорта является широкое внедрение новых систем управления процессом перевозок.

Наиболее эффективным техническим средством оперативного руководства движением поездов является диспетчерская централизация (ДЦ), позволяющая поездному диспетчеру с центрального поста (ЦП) управлять стрелками и сигналами всех линейных пунктов (ЛП), входящих в диспетчерский круг.

ДЦ представляет собой комплекс устройств, состоящих из автоматической блокировки (АБ) на перегонах, электрической централизации (ЭЦ) на станциях и системы телеуправления и телесигнализации (ТУ - ТС), которая предназначена для передачи и приема управляющих и известительных приказов.

Система ДЦ получила широкое распространение на однопутных линиях железных дорог, хотя применяется и на двухпутных, главным образом с интенсивным пригородным движением. Однако наибольший эффект внедрения ДЦ дает на однопутных участках с двухпутными вставками. В этом случае участковая скорость движения поездов повышается на 15 - 25%, а пропускная способность - на 35 - 40%. Штат эксплуатационного персонала сокращается на 50 - 60 человек на каждые 100 км железнодорожных линий.

Проблемы разработок систем автоматики и телемеханики, обеспечивающие ответственные технологические процессы, всегда привлекали пристальное внимание специалистов стран СНГ и зарубежных. На железнодорожном транспорте над решением этих проблем работают специалисты дистанций сигнализации и связи, научно - исследовательских организаций, учебных институтов и университетов, проектных и конструкторских бюро, разрабатывающих и создающих технику автоматики, телемеханики и связи.

1. Техническая часть

1.1 Основные направления и перспективы развития систем ДЦ

На сети железных дорог имеется много видов технической автоматики, телемеханики и связи. К ним относятся устройства ДЦ. Впервые они появились на участке Люберцы - Куровская Московской дроги в 1936г. Сейчас ДЦ применяется более чем на 30 % железнодорожных линий стран СНГ. Благодаря применению ДЦ штат линейных работников на железных дорогах сократился примерно на 30 тыс. человек.

Широкое внедрение устройств ДЦ на дорогах сети началось по существу с появлением системы ПЧДЦ. Этой системой в 1955 г. был оснащен участок Киров - Котельнич Горьковской дороги. Система ПЧДЦ явилась основным отечественным прототипом системы диспетчерской централизации спорадической передачей сигналов ТУ и ТС. Этот прототип совершенствовался, прежде всего, в направлении замены импульсов постоянного тока в канале ТУ частотными сигналами. Создавалась новая полупроводниковая аппаратура каналов ТУ и ТС. Релейно-контактные логические устройства заменялись бесконтактными. Так возникли частотные системы ЧДЦ, ЧДЦМ, ЧДЦ - 66. Последняя система работает по наиболее совершенному регламенту обмена данными между постом ДЦ и ЛП. Она защищена от возможной потери информации в канале ТС. Для спорадических систем это является определенным достижением.

Своеобразным развитием этого варианта является построение системы ДЦ с разнополярными импульсами постоянного тока в каналах ТУ и ТС без применения аппаратуры частотных каналов. Такая система была разработана для малопроводного управления стрелками и сигналами в удаленных горловинах крупных станций или отдельными станциями в составе узла. Она получила название СКЦ.

В отечественной аппаратуре ДЦ передача сигналов ТУ и ТС импульсами постоянного тока применения не получила, хотя известны зарубежные системы такого типа. Это, например, система фирмы Эриксон, примененная в Швеции на лини Людвига - Оксельзунд и работающая со скоростью 2000 имп/с. Эта система требует периодической ретрансляции сигналов ТУ и ТС на станциях. Расстояние между ретрансляторами не должно превышать 7 км. Это может быть реализовано на однопутном грузонапряженном участке с малой длинной перегонов. В 60 - х годах началась разработка принципиально новой системы ДЦ с непрерывной циклической передачей сигналов ТС. Основной побудительной причиной явилась структурная ограниченность систем ДЦ спорадического действия, допускающих только однолинейное последовательное включение промежуточных пунктов в канал ТС.

Прототипом системы циклического действия стала “Нева” Введенная в эксплуатацию на участке Ленинград - Ушково Октябрьской дороги в сентябре 1967 г. Эта двухпроводная система проверяет состояние 1380 объектов в цикле длительностью 5,4 с по трем параллельным каналам ТС.

Принципы построения получили дальнейшее развитие в системе “Луч” (1978 г.). В ней число каналов ТС было доведено до четырех, а емкость - до 1840 объектов благодаря применению в канале ТУ трехзначной относительно - фазовой модуляции и сокращению полосы частот, занимаемой этим каналом. Все релейно-контактные схемы, сохранившиеся еще в тракте ТУ системы “Нева”, были заменены бесконтактными логическими.

Практика внедрения системы “Луч” оказалась весьма поучительной. С увеличением объема бесконтактной логической аппаратуры проявились неприятные ее свойства. Её повреждения оказались непредсказуемы и поэтому всегда внезапны. Именно поэтому система такого класса, как “Луч” обязательно должна иметь резервирование комплекта аппаратуры для обеспечения живучести. Эта задача стояла перед разработчиками, но решить ее не удалось. Совершенно очевидно, что система “Луч” должна была иметь не только современное конструктивное исполнение, но и рациональною систему электропитания переменным током от стабилизированных выпрямителей, встроенных в изделия. Это также не было предусмотрено.

Период разработки, освоения и внедрения систем ДЦ циклического действия укрепил представления о тесной связи устройств диспетчерской централизации с техникой железнодорожной технологической связи. В ней информация передается не с помощью речи, а в форме дискретных сообщений. Именно поэтому устройства ДЦ не должны требовать создания и внедрения новых структур связи, отличных от традиционных. Объективно оценивая системы диспетчерской централизации циклического действия следует признать, что они явно ориентированы на человека - пользователя, а не на автоматизированные устройства диспетчерского управления, что в них количественные приемлемые характеристики (речь идет о каналах ТС) достигаются за счет снижения требований к достоверности передачи. Это считалось допустимым, поскольку информация обновляется каждые 5с. Если же изредка и “проскочит” ложное сообщение, то пользователь - диспетчер легко отличит его от достоверной информации и “квалифицирует” как “сбой”. При автоматизации диспетчерского управления требования к достоверности информации повышаются. Системы циклического действия иногда уже не могут удовлетворять новым требованиям без их реконструкции.

Создание новой системы ДЦ началось в 1984 г. Система была названа - АСДЦ.

Система АСДЦ, разработанная специалистами института НИИЖТА и ГТСС, прошла эксплуатационные и приемочные испытания и принята в постоянную эксплуатацию на опытном участке Октябрьской дороги. Система рекомендована для постановки на производство и широкое внедрение на железных дорогах. Система обеспечивает:

· передачу сигналов ТУ с защитой от опасных искажений команд в результате повреждений элементов аппаратуры;

· передачу и отображение на выносном табло и на мониторе сигналов ТС;

· отображение номеров поездов;

· отображение на мониторе и выдачу на печать графика исполненного движения поездов;

· использование функциональной клавиатуры с минимальным числом нажатий клавиш при вводе команд ДНЦ;

· отображение в расшифрованном виде информации о повреждении устройств СЦБ на станциях и переездах;

· резервирование на КП поврежденных комплектов телемеханической аппаратуры по команде ДНЦ, передаваемой с пункта управления, или обслуживающего персонала;

· ввод и передачу ответственных команд с высокой достоверностью.

Система АСДЦ обладает следующими особенностями:

·   аппаратура на КП удовлетворяет климатическим и механическим требованиям к аппаратуре ЭЦ и выполнена в виде транспортабельных схемных блоков.

·   в системе возможно использование не только кабельных линий, но и воздушных цепи, а также работать по каналам ТЧ системы К-3Т с параллельным выделением каналов.

·   сопряжение аппаратуры ДЦ и ЭЦ выполнено по малопроводным схемам.

·   в состав технических средств АСДЦ входит выносное табло ТВБУ-ДЦ мозаичной конструкции.

Аппаратура пункта управления АСДЦ может быть использована и для модернизации устаревших постовых устройств система ДЦ “Нева” и “Луч” с сохранением на линейных пунктах существующего оборудования.

В 1989 г. была разработана система диспетчерской централизации на микропроцессорах ДЦМ “Дон” и введена в опытную эксплуатацию на участке Батайск - Староминская, протяженностью 92 км. В 1990 г. система была принята в постоянную эксплуатацию. Система ДЦ “Дон” предназначена для автоматизированного управления, контроля, выработки рекомендаций и оптимальных решений при управлении движением поездов на участках и направлениях железных дорог в реальном времени. Ее основные функции:

·   сбор и отображение в реальном времени данных о состоянии объектов телеконтроля;

·   отображение аварийных ситуаций и состояние технических средств СЦБ и линейных пунктов управления ;

·   передача с ЦП управления команд телеуправления к исполнительным устройствам промежуточных станций и запросов текущего состояния устройств СЦБ и линейных пунктов управления;

·   передача и реализация ответственных команд;

·   автоматическое слежение за поездными перемещениями и индексацией номеров поездов и отображение графика исполненного движения в координатах время - путь;

·   автоматическая регистрация графика исполненного движения в графической форме с выводом на плоттер;

·   представление справочной информации поездному диспетчеру.

Конструктивно системный комплекс выполнен в виде напольных и настенных шкафов. Они обеспечивают защиту от внешних воздействий, электрическое объединение и подключение к внешним цепям электропитания функциональных блоков, вентиляторов и источников питания. Информация отображается на цветных и графических терминалах.

Система УВТК разработана специалистами НИИЖТА, введена в опытную эксплуатацию на участке Курск - Поныри Московской области с 15 февраля 1994 г. Результатов испытаний пока нет.

По имеющейся техдокументации специалисты ГТСС отметили следующие недостатки данной системы:

·   предназначена для работы только по четырехпроводным кабельным линиям связи, что ограничивает область применения;

·   не имеет выносного табло, хотя в технических предложениях, в рабочем проекте и в техническом задании на разработку системы предусматривалось применение плазменного информационного табло типа РИВЕ, но из-за низких показателей от него отказались.

В основу системы, также как в системе ДЦМ “Дон”, положена цепочная структура линейной цепи. Поэтому есть основание полагать, что УВТК будет обладать теми же недостатками, что и система ДЦМ “Дон”.

Так, в части высокой вероятности потери информации, аппаратура линейных пунктов не выполняет требований технического задания по температурным условиям на постах ЭЦ. В ней используется блок вентиляторов, что снижает надежность системы и повышает пожароопасность. В системе отсутствует функциональная клавиатура.

Система ДЦ “Диалог” явилась дальнейшим развитием систем диспетчерского управления движением поездов. Эта система принадлежит к классу компьютерных систем. Она разрабатывалась в соответствии с теми требованиями, которые предъявляются к современным автоматизированным системам управления технологическим процессами на транспорте. На базе ее модификаций созданы автоматизированные рабочие места поездного диспетчера, дежурного электромеханика, а также энергодиспетчера. Основной особенностью ДЦ “Диалог” является наличие в ней универсального адаптера канала связи. Он позволяет использовать ее в сочетании с аппаратными средствами, наиболее распространенных на сегодняшний день систем ДЦ и телемеханики (ЧДЦ, “Нева”, “Минск”, “Луч”, а также ЭСТ - 62 и “Лисна”). Тем самым обеспечивается постепенная замена устаревшего оборудования. Стандартный набор функций этой системы включает в себя:

непрерывный контроль поездной ситуации на участке в автоматическом режиме с учетом номеров, индексов поездов и других данных в реальном масштабе времени;

автоматическое управление движением поездов на участке при отсутствии отклонений от заданного графика;

прогнозирование возможного отклонения от заданного графика движения поездов и выдача рекомендаций диспетчеру о мерах по предотвращению этого отклонения;

отображение и документирование исполненного графика движения поездов;

отображение состояние объектов контроля, энергообъектов и подвижных единиц в необходимом объеме и степени детализации ;

передача ответственных команд на ЛП;

протоколирование в реальном масштабе времени посылки команд ТУ и приеме команд ТС со свежей информацией;

обмен необходимой информацией с устройствами системы “Диалог” соседних участков и с информационно - управляющими системами верхнего уровня (АСОУП), а также с другими информационными системами ж.д. транспорта.

Кроме этого, “Диалог” выполняет ряд функций, не связанных непосредственно с движением поездов. Это сбор и обработка диагностической информации, протоколирование, анализ и систематизация повреждений и др.

В настоящий момент система “Диалог”, на Могилевском отделении железной дороги находится в постоянной эксплуатации на участке, включающем два круга, оборудованных ДЦ “Нева” на станциях.

Система ДЦ “Минск” - электронная, разработана специалистами МП “Желдоравтоматика” (Беларусь), проходила опытную эксплуатацию на Горьковской, Свердловской и Северной дорогах.

К достоинствам системы, которая использует хорошо проверенные принципы системы “Нева”, следует отнести:

·   достаточно высокие показатели по телеуправлению и сигнализации; возможность использовать не только кабельные линии, но и стальные воздушные цепи;

·   наличие выносного табло, комплектов диагностических устройств АРМ дежурного электромеханика, переносного испытательного стенда для проверки исполнительных модулей.

Вместе с тем специалистами ГТСС и НИИЖТА выявлены следующие серьезные недостатки системы, которые совпадают с данными дорог. Выносное табло имеет низкие эргономические показатели, так как применены несовременные, круглой формы и небольшой яркости светодиоды. Этот недостаток был отмечен и работниками Свердловской дороги. Он заключается в точечной индикации, отсутствии световой полосы установленного маршрута и регулятора интенсивности свечения светодиодов.

Элементная база, состоящая в основном из микросхем серии К155, считается устаревшей, неперспективной, с малой и средней степенью интеграции, с большим потребляемым током и недостаточной помехозащищенностью. В системе отсутствует функциональная клавиатура, команды в системе задаются с помощью цифрового кнопочного манипулятора.

Совмещение микросхемы и аппаратуры управления в ДЦ “Минск” затрудняет оборудование АРМ инженера связи, так как нельзя обойтись только установкой дисплея.

На контролируемых пунктах (КП) и пунктах управления отсутствует индикация о том, какой комплект аппаратуры (основной или резервный) включен в работу. Кроме этого, переключение комплектов возможно только вручную на контролируемых пунктах.

На КП отсутствует также индикация исправности аппаратуры, а диагностика проверки аппаратуры контролируемого пункта слишком сложна.

В концепции системы управления движения поездов ASTREE, разрабатываемой Национальным обществом железных дорог Франции, предусматривается следующее:

оборудование каждого поезда устройствами для его местонахождения и передачи информации;

распределение на железнодорожной сети связанных друг с другом и постами централизации ЭВМ, которые распознают установленные поездные маршруты и запрашивают у поездов данные об их местоположении;

хранение в банке данных точной и полной модели сети и текущей эксплуатационной ситуации на ней. На основе этой модели программные средства принимают или оказывают помощь при принятии решений по управлению эксплуатационным процессом;

передача результатов обработки данных в станционные устройства и на поезда в форме команд, заданных величин разрешений или рекомендаций.

Американский опыт существенно отличается от европейского. Известны центры управления движением поездов которые охватывают полигон железных дорог протяженностью 32тыс.км и содержит 54тыс. рабочих места участковых поездных диспетчеров, оснащенных проекционным табло. Но, пожалуй, наиболее интересной особенностью технического решения является то, что централизованное управление движением поездов включаются участки железных дорог, практически не оснащенными устройствами СЦБ. Управление движением поездов на таких участках осуществляется путем передачи по радиосвязи диспетчерских приказов локомотивной бригаде, которая занимается приготовлением маршрутов. Эти приказы, а также извещение об их исполнении, обязательно регистрируются центральным компьютером. Это позволяет вести в его памяти модель эксплуатационной ситуации и вырабатывать рекомендации по управлению движением поездов.

В Германии ускоренное внедрение АДЦУ обусловлено, прежде всего, строительством высокоскоростных линий. По ним будут обращаться поезда с сильно различающимися скоростями. Вследствие этого существенно вырастают требования к регулированию перевозочного процесса.

Достижением специалистов немецких железных дорог является то, что работы ведутся по единой идеологии. Каждый проект, конечно, имеет свои особенности, но все они объединены общими принципами. Их можно сформулировать следующим образом.

На постах централизации устанавливают микропроцессорные устройства индикации номеров поездов. Они подключены к линии связи коллективного пользования, через которую обмениваются друг с другом и передают в вычислительную систему АДЦУ сведения о номерах поездов, занятии путей и установленных маршрутах. Информация о движении поездов после обработки отображается в графической форме.

На железных дорогах дальнего зарубежья наблюдается тенденция к концентрации управления перевозочным процессом в результате создания центров диспетчерского управления. Технической базой их создания является широкое использование вычислительной техники, обеспечивающей расширение зон управления оперативного диспетчерского персонала и функциональных возможностей систем благодаря улучшению информационного обеспечения и сокращения рутинных операций.

В 1984 году железная дорога “Си Эс Экс Транспортэйшн” приступила к научным исследованиям для объединения 33-х диспетчерских постов и 18-и отделений дороги в единый центр в Джексонвиле. Эксплуатация началась в 1989 году.

Фирма “Юнион Свитч энд Сигналз” приступила к разработке аналогичного центра в Омахе для железной дороги Юнион Пасифик. Характерной особенностью работы данного центра является непосредственная близость от него центра управления работой локомотивных бригад. Этот центр круглосуточный.

Наряду с крупными системами управления движения поездов, за рубежом разрабатываются и эксплуатируются системы диспетчерского управления для относительно небольших участков железных дорог.

Анализируя опыт отечественных и зарубежных специалистов, следует отметить, что ряд проблем нашел свое решение, однако еще много нерешенных задач. Для наших ученых, разработчиков, конструкторов очень важно, скоординировав усилия, добиться их решения.

1.2 Характеристика, принцип действия и особенности диспетчерской централизации системы “Минск”

Диспетчерская централизация “Минск” разработана с учетом опыта применения и эксплуатации ДЦ “Нева” и обладает улучшенными характеристиками и расширенными возможностями. Построение сигналов ТУ и ТС аналогично с построением в ДЦ “Нева”. Сигнал ТУ передается спорадически, а ТС может передаваться циклическим, циклически - спорадическим и смешанным способами.

Аппаратура ДЦ “Минск” - бесконтактная, размещается в индикационном табло. Система может работать с линейными пунктами, ранее оборудованными ДЦ “Нева”, без их изменения, если не требуется увеличение информации, передаваемой со станции. Она может быть внедрена не только на участках, оборудованных АБ, но и на участках с полуавтоматической блокировкой (ПАБ) и с ЭЦ на станциях. Имеется возможность создать на базе ДЦ “Минск” электронную систему управления движением поездов путем создания информационного комплекса.

Аппаратура ДЦ “Минск” дает возможность управлять диспетчерскими участками (ДУ) на любом расстоянии. При этом связь от ЦП до соседних ДУ осуществляется по каналам ВЧ, а в пределах данного по 4-х и 2-х проводным физическим цепям.

Аппаратура системы обладает достаточной универсальностью, с точки зрения вписывания в структуру связи конкретного участка. Применение бесконтактной аппаратуры повысило надежность системы и упростило обслуживание. Использование ПЭВМ свело до минимума время на определение и устранение отказа.

Суммарная емкость тракта ТУ обеспечивает передачу до 8100 команд при использовании трех частотных каналов с частотами:

а) F1у = 500 Гц, F2у = 600 Гц, F3у = 700 Гц, F4у = 800 Гц;

б) F1у = 1140 Гц, F2у = 1310 Гц, F3у = 1480 Гц, F4у = 1650 Гц;

в) F1у = 2190 Гц, F2у = 2460 Гц, F3у = 2730 Гц, F4у = 3000 Гц.

Тракт ТС позволяет передать 18400 двоичных знаков по следующим пяти частотным каналам:

· 0-й канал с частотами F1и = 425 Гц, F2и = 625 Гц;

· 1-й канал с частотами F1и = 1025 Гц, F2и = 1225 Гц;

· 2-й канал с частотами F1и = 1625 Гц, F2и = 1825 Гц;

· 3-й канал с частотами F1и = 2225 Гц, F2и = 2425 Гц;

· 4-й канал с частотами F1и = 2825 Гц, F2и = 3025 Гц.

В ДЦ “Минск” предусмотрено диспетчерское управление маневровыми передвижениями на станциях, решена проблема передачи по каналам ТУ команд особой важности. Лицевая панель имеет матовую поверхность, на которой размещены светодиоды для отображения состояния объектов, мнемосхема станций имеет прямоугольную конфигурацию.

Каналообразующая аппаратура имеет 100%-й резерв. Управление объектами осуществляется от кнопочного манипулятора, размещенного на столе ДНЦ. Поездная информация отображается как на табло, так и на дисплее. Аппаратура линейного пункта ДЦ “Минск” размещается на специальных типовых штативах - модулях. Электропитание, как аппаратуры центрального поста, так и линейных пунктов осуществляется от унифицированных вторичных источников питания, предназначенных для питания стабилизированным напряжением постоянного тока.

1.3 Техническая характеристика участка

Участок Жлобин-Подольск - Калинковичи однопутный, протяжённостью 100.7 километров с автономной тягой, оборудованный двухсторонней кодовой автоблокировкой с рельсовыми цепями постоянного тока, автоматической локомотивной сигнализацией непрерывного действия.

Все станции оборудованы блочной маршрутно-релейной централизацией (БМРЦ). На всех станциях маршрутное управление стрелками и сигналами. Станции Калинковичи, Светлогорск, Жлобин-Подольск находятся на автономном управлении, оборудованы блочной электрической централизацией с маршрутным управлением стрелками и сигналами. Все станции работают в режиме диспетчерского, резервного и сезонного управления. Маневровая работа на станциях может производиться с ЦП ДЦ или дежурным по станции с пульта резервного управления маневровыми светофорами с передачей станции в режим резервного или сезонного управления. На станциях Жлобин-Подольск, Светлогорск, Горочичи, Калинковичи производятся манёвры по подаче и уборке вагонов к пунктам погрузки и выгрузки.

1.4 Техническая характеристика промежуточной станции Горочичи

- характер выполняемой на станции работы: пропуск поездов, погрузка и выгрузка на путях общего пользования;

- для обслуживания пассажирского движения: пассажирское здание;

- устройства автоматики и телемеханики: блочная маршрутно - релейная централизация стрелок и сигналов;

- тип рельсов: Р - 65;

- марки стрелочных переводов: 1/11;

- немасштабная схема станции: изображена на рисунке 1.4.1

ст. Горочичи

Рисунок 1.4.1 - Немасштабная схема станции Горочичи.

1.5 Схема диспетчерского участка

При разработке диспетчерского участка, учитывается общая длина участка, расстояние между линейными пунктами находящихся на автономном или диспетчерском управлении. Линейными пунктами диспетчерского управления могут являться станции или посты примыкания, на которых управление стрелками и сигналами осуществляется самим поездным диспетчером с центрального поста. Линейными пунктами автономного управления являются такие раздельные пункты, где для обеспечения передвижения поездов в пределах станции работает дежурный по станции. Учитываются так же путевые участки, которые будут контролироваться на центральном посту (как правило, это первый и второй блок - участки приближения, удаления), количество станционных путей, количество стрелок находящихся на диспетчерском управлении. Схема управления диспетчерским кругом представлена на листе 1 в чертежной части дипломного проекта. На схеме так же показаны команды сигнала ТУ, количество каналов ТС и число групп контролируемых объектов, тип кодовой линии, наименование линейных пунктов, путевое развитие станций. На листе 1 изображена мнемосхема табло станции Горочичи.

В участок диспетчерского управления Жлобин - Калинковичи входят одиннадцать станций с различным путевым развитием и десять перегонов различной длины. Его протяженность составляет 100.7 км. Линия передачи кодовых сигналов - воздушная, использован стальной провод диаметром 4 мм, ввод в помещение ДСП и ЛП осуществляется кабелем типа СБПБ.

Общее число групп на участке 43. Для равномерной загрузки каналов ТС и сокращения времени цикла проверки о состоянии всех устройств на диспетчерском участке группы равномерно распределяют по каналам. Для линейных пунктов, лежащих ближе к центральному посту, используется канал с более высокими частотами.

В связи с вышесказанным, кодовая линия включает один канал ТУ с частотами F1у = 500 Гц, F2у = 600 Гц, F3у = 700 Гц, F4у = 800 Гц и три канала ТС: ТС-4, ТС-3, ТС-2. Передача по каналу ТС-2 ведется со станции Калинковичи, по каналу ТС-3 со станции Холодники, по ТС-4 со станции Светлогорск.

Станции Жлобин-Подольск, Светлогорск, Калинковичи имеют автономное управление, остальные станции диспетчерское и сезонное.

1.6 Таблицы ТУ и ТС для станции Горочичи

Сигнал ТУ в соответствии с его построением делится на адресную и информационные части. Адресная часть содержит комбинации, образуемые значениями импульсов с 1 - го по 6 -й, определяющие выбор линейного пункта (ЛП), данная система ДЦ позволяет поездному диспетчеру осуществлять маневровую работу на малых станциях, поэтому адресная часть для задания поездных маршрутов будет состоять из нечетных цифр, а для задания маневровых маршрутов из четных цифр. Комбинации, образуемые значениями импульсов 7, 8, 9 и 18, используются для выбора группы.

Для упрощения проектирования устройств ДЦ и использование групп, и распределение команд внутри групп для разных станций максимально типизировано. Так для станций, имеющих продольную и поперечную схему развития путей, первые четыре маршрута применяются для задания маршрутов с открытием или без открытия сигналов, причём каждая группа используется в определённой зоне станции. В каждой такой группе первые пять импульсов (с 10 - го по 14 - й) используются для задания маршрутов в определённой зоне станции, а последние три - для открытия нечётных (15 - й импульс) или чётных (16 - й импульс) сигналов, ограждающих маршруты данной зоны или для закрытия этих сигналов (17 - й импульс). В пятой и шестой группах сосредоточены индивидуальные команды, соответственно относящиеся к нечётной или чётной горловинам станции. В седьмую группу включены команды на перевод станции на местное или централизованное управление, осуществляемое ДСП или ДНЦ.

Пояснения к таблице распределения импульсов ТУ.

Известительные сигналы в каждом канале передаются двумя частотами. Это обусловлено тем, что синхронная работа распределителей ЦП и ЛП обеспечивается установкой специальных тактовых генераторов с высокой стабильностью частоты. Поэтому соседние импульсы в сигнале ТС могут передаваться одинаковыми частотами. Синфазность работы распределителей при передаче сигнала ТС достигается посылкой импульса цикловой синхронизации. Контролируемые объекты разделены на группы, по 20 объектов в каждой группе. На каждом линейном пункте может быть до шести групп контроля. Группа контроля - совокупность реле электрической централизации или автоблокировки, состояние которых контролируется по каналу ТС. В одну группу включается, как правило, информация о взаимно враждебных маршрутах. Структура сигнала ТС представлена на рисунке 1.6.2. На каждую группу контролируемых объектов выделены 22 импульса длительностью 8 мс каждый. Импульс 1 - начальный, а 22 - завершающий. Импульсы 2 - 21 передают соответствующую информацию. Начальный и завершающий импульсы всегда посылаются активной частотой f_1И, характер остальных импульсов определяется содержанием передаваемой информации. Групповые известительные циклы отделены один от другого интервалами в 48 мс.

Рисунок 1.6.2 - Сигнал ТС.

Распределение контрольной информации по группам и импульсам представлено в таблице (на схеме диспетчерского участка).

Пояснения к таблице распределения импульсов сигнала ТС

*- мигающий режим

1.7 Расчёт уровней передачи сигналов ТУ и ТС для участка Жлобин-Калинковичи

1.7.1 Расчёт затухания линии и диаграммы уровней передачи сигнала ТС

Распределим станции по каналам для равномерной загрузки каналов ТС и сокращения времени цикла проверки состояния всех устройств на диспетчерском участке. На заданном участке три канала ТС. Определим затухание каждого перегона и всего участка для расчетных частот используемых каналов по формуле:

А = l_i·avl + lkab·akab + alp (1.5.1)

где l_i - длина воздушной линии связи, км

аvl - затухание воздушной линии связи, дБ/км

lkab - длина кабельного ввода, км

аkab - затухание кабельного ввода, дБ/км

аlp - затухание, вносимое линейным пунктом, дБ.

Для частоты 1800 Гц

аvl = 0.24 дБ/км

аkab = 1.41 дБ/км

аlp = 0.13 дБ

Для частоты 2400 Гц

аvl = 0.3 дБ/км

аkab = 1.61 дБ/км

аlp = 0.13 дБ

Для частоты 3000 Гц

аvl = 0.33 дБ/км

аkab = 1.75 дБ/км

аlp = 0.13 дБ

Уровень передачи с самой удаленной станции для второго канала принимается- +8.3дБ, для третьего канала - +5.2дБ, для четвертого канала - +3.5дБ. Уровень сигнала на входе фильтра УП должен составлять не менее (-35.8дБ). Далее приведен расчет уровней передачи и затухания участка для второго и третьего каналов ТС с использованием ЭВМ. Из расчетов видно, что при передаче по второму каналу, уровень его на входе фильтра превышает допустимый, поэтому нет необходимости в середине участка оборудовать усилительный пункт. Все это наглядно приведено на диаграмме уровней сигнала ТС второго канала. Там же сведены в таблицу расчетные данные. Уровень на входе усилителей каналов ТС (для каждого из каналов) должен быть не менее (-41дБ). Для погашения избыточного уровня на входе усилителя устанавливается соответствующие перемычки на регулировочном автотрансформаторе. Величина затухания, полученная при различных выводах автотрансформатора, указана в [1 таблица 5.2]. Результаты расчетов сведены в таблицу А.1 (расчет приведен в приложении А).

1.7.2 Расчёт затухания линии и диаграммы уровней передачи сигнала ТУ

Расчет ведется по формуле (1.5.1), учитывая:

·   затухание воздушной линии на частоте 800 Гц - 0.15 дБ/км

·   затухание кабельных вводов на 800 Гц - 0.92 дБ/км

·   затухание, вносимое ЛП - 0.3 дБ.

Уровень передачи сигнала ТУ составляет +7.8дБ. Расчет затухания сигнала ТУ произведен с использованием ЭВМ. Для погашения избыточного уровня, поступающего из линейной цепи, в цепь линейной обмотке 2ЛТ вводятся резисторы 10, 20, 30 и 160 кОм. Величина затухания при различном соединении резисторов указана в [4 таблица 17]. В приложении Б приведена диаграмма уровней передачи сигнала ТУ. Результаты расчетов сведены в таблицу Б.1 (расчет приведен в приложении Б).

1.8 Структура кодовых устройств ЦП ДЦ “Минск” лабораторной установки ДУ Жлобин - Калинковичи

Рабочее место поездного диспетчера состоит из цифрового кнопочного манипулятора, выносного табло, пульта поездной диспетчерской связи и радиосвязи, прямого телефона с коммутатором телефонной станции и программно - аппаратного комплекса АРМ - ДНЦ.

С помощью цифрового кнопочного манипулятора диспетчер выполняет действия по выбору станции, открытие - закрытие сигналов, заданию маршрута. Диспетчер управляет с кнопочного манипулятора только одной станцией, передача очередного приказа возможна после предыдущего. Выбор промежуточной станции с пульта манипулятора осуществляется нажатием двух кнопок (01¸ 09). При этом над выбираемой станцией в ячейке ²Контроль задания управляющих приказов² на табло загорается лампочка.

Задание маршрута производится нажатием трех кнопок:

- горловина станции выбирается

1 - нечетная

4 - четная

- номер пути 1, 2, 3, 6, 7

- род маршрута

1 - прием

2 - отправление

3 - отмена

4 - сквозной пропуск

На выносном табло расположена схема станций и перегонов. В верхней части станции расположена ячейка ²Контроль задания управляющих приказов². Над схемой каждой станции имеется наименование станции или раздельного пункта, двухзначный цифровой номер или адрес, аббревиатура контролируемых объектов. Схемы раздельных пунктов на выносном табло соответствуют путевому развитию. Каждый станционный путь на схеме состоит из трех нормально не горящих светодиодов. Средний светодиод означает, свободен или занят путь, а крайние направления движения поезда. На стрелочной секции установлен один светодиод. При вступлении поезда на стрелочную секцию все светодиоды загораются красным цветом.

Независимо от действий поездного диспетчера на табло всегда контролируется:

·   состояние станционных путей и голова поезда;

·   состояние перегонов, участков приближения и удаления;

·   состояние стрелочных секций;

·   исправность устройств СЦБ на станциях и перегонах;

·   исправность разъединителей;

·   исправность устройств пожарной сигнализации;

·   состояние станционных переездов и переездов, расположенных на первых участках приближения к станциям.

АРМ - ДНЦ разрабатывался для обеспечения последующего перехода к системам ДЦ следующего поколения на базе с ПЭВМ.

Цель программно - аппаратного комплекса (ПАК) - повышение эффективности работы поездного диспетчера путем автоматизации типовых функций управления движения поездов. Для этого в программе выполняются следующие функции:

·   анализ ведения поезда по перегону и участку;

·   составление графика исполненного и прогнозируемого движения;

·   анализ состояния сигналов, путей и контролируемых станций;

·   получение исходной информации для решения задач.

ПАК позволяет обслуживать одной ПЭВМ - один участок, размеры которого в основном определяются возможностями канала ДЦ.

Структура аппаратуры ЦП содержит следующие функциональные узлы:

блок ТУ;

блок ТС;

блок включения индикации;

блок питания;

автоматическое рабочее место поездного диспетчера.

Структурная схема блока ТУ представлена на листе 2.

Генератор сигналов ТУ, расположенный на плате ЦГ, работает непрерывно, посылая в канал ТУ частоту 800 Гц. Формирование сигналов ЦС в момент посылки сигнала и очередность посылки ТУ и ЦС осуществляется платой ТУ5.

Поездной диспетчер для задания команды нажимает кнопки на пульте-манипуляторе. Здесь происходит формирование комбинаций потенциалов при задании команды. Схемой платы ЦС осуществляется гальваническая развязка цифрового пульт-манипулятора и логической аппаратуры. В случае работы комплекта аппаратуры ЦП в индикационном режиме схема платы ЦС выделяет сигнал ЦС для синхронизации работы счетчика групп с поступлением групп ТС контролируемого участка. Схема платы ТУ1 фиксирует действия поездного диспетчера, осуществляя запись приказов в регистре в двоичном коде. На плате ТУ2 происходит преобразование двоичного кода в семисегментный для индикации набора, а также здесь происходит шифрация набора. Изменение типового расположения импульсов (задание маршрутов) осуществляется при помощи плат ТУ1 и ТУ2. Шифрация адреса станции, номера группы осуществляется при помощи схемы, расположенной на плате ТУ3. Также на ней расположена схема резервирования тактовой частоты, которая связанна с платой ТС1 блока ТС. На плате ТУ4 происходит формирование тактов сигнала ТУ, т.е. определяются такты четный - нечетный, активный - пассивный. Структурная схема блока ТС и блока индикации представлена на листе 2. В блоке ТС имеются следующие платы: ФДМ, ТС1, ТС2, ТС3. Этими платами осуществляется прием и расшифровка сигнала ТС. Для каждого канала ТС используется индивидуальный блок ТС. Сигнал ТС, поступающий из канала, воспринимается фильтром - демодулятором, где происходит усиление сигнала и его демодуляция. Непрерывность поступления сигнала ТС контролируется схемой платы ТС1. Также на плате ТС1 размещен генератор импульсов для фиксации качества (активный / пассивный) поступающих импульсов. Генератор выдает импульсы длительностью 0.2 мсек., периодичностью 8 мсек. Фиксация структуры группы осуществляется схемой расположенной на плате ТС2. Номер поступающей группы фиксируется на плате ТС3. Также на плате ТС3 расположена схема генератора импульсов, вырабатывающая импульсы с периодом следования 1сек. и 10 сек., которые поступают в схемы индикационного табло. Блок индикации включает в себя следующие платы: ВК, КД, ГПМ, П, Ц, Д, Р1, Р2 и лицевые панели. Индикационные блоки всех станций идентичны. Отличие состоит в мнемосхемах станции, количестве плат, которые в свою очередь зависят от путевого развития и количества передаваемой информации.

1.9 Индикационное табло лабораторной установки ДУ Жлобин - Калинковичи

На выносном табло расположена схема станций и перегонов. Над схемой каждой станции имеется наименование станции или раздельного пункта, двухзначный цифровой номер или адрес, аббревиатура контролируемых объектов. Схемы раздельных пунктов на выносном табло соответствуют путевому развитию. Каждый станционный путь на схеме состоит из трех нормально не горящих светодиодов. Средний светодиод означает, свободен или занят путь, а крайние направления движения поезда. На стрелочной секции установлен один светодиод. При вступлении поезда на стрелочную секцию все светодиоды загораются красным цветом.

Независимо от действий поездного диспетчера на табло всегда контролируется:

·   состояние станционных путей и голова поезда;

·   состояние перегонов, участков приближения и удаления;

·   состояние стрелочных секций;

·   исправность устройств СЦБ на станциях и перегонах;

·   исправность разъединителей;

·   исправность устройств пожарной сигнализации;

·   состояние станционных переездов и переездов, расположенных на первых участках приближения к станциям.

1.10 Схемы формирования и передачи сигнала ТУ с ЦП

Схема состоит из плат ЦС, ТУ1, ТУ2, ТУ3, ТУ4, ТУ5, ЦГ, ТУД. Платы размещаются в блоке ТУ.

1.10.1 Схема пульт-манипулятора

С помощью цифрового кнопочного манипулятора диспетчер выполняет все необходимые действия по выбору станции, заданию маршрутов, открытию сигналов, передачи стрелок на местное управление, открытию и закрытию переездов расположенных на первом участке удаления, управление разъединителями, дача разрешения на отправления станциям находящимся на автономном управлении и другие команды. На манипуляторе расположено десять кнопок черного цвета от 0 до 9, которые служат для набора адресов и команд, также кнопка ²Пуск² и ²Сброс² белого цвета.

Выбор раздельного пункта осуществляется нажатием двух кнопок, которые соответствуют коду адреса станции. При этом цифры 01 ¸ 09 загораются в ячейке над данной станцией (²Контроль задания управляющих приказов²) на выносном табло.

При ошибке набора адреса станции смена производится нажатием кнопки ²Сброс². Задание маршрутов производится последовательным нажатием трех кнопок:

1 - выбираем горловину;

2 - выбор пути;

3 - род маршрута.

После каждой нажатой кнопки в ячейке ²Контроль задания управляющих приказов² загорается соответствующая цифра. Передача набранного приказа осуществляется нажатием кнопки ²Пуск².

Схема пульт-манипулятора расположена на листе 3.

1.10.2 Схема оптических изоляторов

На плате ЦС размещены схема оптических изоляторов DD5 ¸ DD10, используемых для гальванической развязки цепей цифрового манипулятора и логической аппаратуры, схема фильтр - демодулятора сигнала цикловой синхронизации.

Схема фильтр - демодулятора состоит из предварительного усилителя DA1, фильтров рабочих частот DA2 и DA3, компараторных схем на VT1, VT2 и VT3, VT4, оптических изоляторов DD1 и DD2, логической схемы выделения сигнала цикловой синхронизации на элементах DD3, DD4. Схемное решение фильтра - демодулятора до сглаживающих конденсаторов аналогично решению фильтра - демодулятора ФДМ. Отличие заключается в том, что активные фильтры настроены на частоты ТУ (DA2 - 800 Гц, DA3 - 700 Гц). Величины потенциалов на сглаживающих конденсаторах, которые пропорциональны уровням частот на входе фильтра - демодулятора, сравниваются с опорным потенциалом на конденсаторе C12 компараторными схемами на VT1, VT2, VT3, VT4. Опорный потенциал пропорционален амплитудному значению сигнала 800 Гц. После оптических изоляторов DD1 и DD2 включена схема на элементах DD3, DD4, которая выделяет сигнал цикловой синхронизации и на время его поступления понижает потенциал на выходе ЦС2 (7C).

Фильтр - демодулятор сигнала цикловой синхронизации используется в индикационном режиме работы комплекта аппаратуры центрального поста ДЦ “МИНСК”. При этом на вход схемы подается сигнал ТУ управляющего поста ДЦ, а выделяемый сигнал цикловой синхронизации используется для синхронизации работы счетчика групп с поступлением групп телесигнализации контролируемого участка.

Схема оптических изоляторов расположена на листе 3.

1.10.3 Схема фиксации действия диспетчера

На плате ТУ1 помещается схема фиксации действий диспетчера. При нажатии кнопок на цифровом манипуляторе на входах 1р ¸ 8р ТУ1 появляется комбинация потенциалов, соответствующая цифре, кнопка которой нажата в настоящий момент. Фиксация набора осуществляется регистрами DD1 ¸ DD4, кроме этого в схему входит схема переноса, содержащая счетчик DD11 и триггеры DD13.1, DD13.2, DD12.1 и ряд других элементов.

Запись приказов в регистр начинается с нажатия кнопки соответствующей цифры, при этом осуществляется запись ее в двоичном коде в регистр DD1 по четырем старшим разрядам Q4 ¸ Q7. Обеспечение режима параллельной записи осуществляется подачей потенциала ²1² непосредственно после нажатия кнопки на вход S1 и кратковременного импульса потенциала ²0², сформированного на элементах DD7.3, R4, C3, VD2, DD8.3, поданного на вход C с задержкой, обеспечиваемой элементами DD7.2, R6, R5, C4 для гарантированной постановки регистра в режим. При отпускании кнопки регистр DD1 становится в режим последовательного переноса вправо, запускается генератор переноса, собранный на элементах DD1, DD13.1, DD13.2, DD12.1 и представляющий схему, вырабатывающую по четыре импульса после каждого запуска для перезаписи информации на 4 разряда вправо. Таким образом, после отпускания кнопки первой набираемой цифры все ее двоичные разряды запишутся в регистр DD2 по выходам Q0 ¸ Q3. После нажатия кнопки второй цифры ее разряды запишутся по выходам Q0 ¸ Q3, а разряды первой цифры перепишутся по выходам Q4 ¸ Q7 регистра DD2. В этом порядке фиксируются все пять цифр приказа ТУ. После записи пятой цифры блокируется запуск генератора переноса подачей потенциала ²0² на вход элемента DD10.3. Для отмены набора в любой стадии его осуществления служит копка ²Сброс². В момент ее нажатия регистр приказов ТУ переводится в режим параллельной записи подачей потенциала ²1² на входы S1 регистров DD2 ¸ DD4. С некоторой задержкой кратковременный импульс записи обеспечивает фиксацию потенциалов установочных входов D0 ¸ D7 всех регистров, а так как на все установочные входы подан потенциал ²1², то и на выходах Q0 ¸ Q7 регистров формируются потенциалы ²1² на выходы преобразователей двоичного кода в семисегментный DD1 ¸ DD5 платы ТУ2 подается комбинация ²15², что соответствует состоянию погасания семисегментных индикаторов. Автоматический сброс происходит после окончания передачи приказа ТУ импульсом потенциала ²0² на вход элемента DD5.2.

Схема фиксации действия диспетчера расположена на листе 3.

1.10.4. Схема двоично-десятичного дешифратора набора и преобразователя двоичного кода в семисегментный

На плате ТУ2 размещены двоично-десятичные дешифраторы набора DD6 ¸ DD10 и преобразователи двоичного кода в семисегментный DD1 ¸ DD5 для индикации набора на цифровых индикаторах, подключаемых к выходам преобразователей. Набор приказов осуществляется при помощи пятизначного цифрового кода. Первые две цифры, записываемые по выводам 13N 20N платы ТУ1 определяют адрес станции приказа ТУ. Третья цифра, записываемая по выводам 9N ¸ 12N платы ТУ1, определяет номер группы в приказе. Четвертая цифра определяет качество кодирования 10 ¸ 14 импульсов, а пятая цифра - 15, 16 и 17-го импульсов приказа ТУ. Пятая цифра фиксируется по выводам 1N ¸ 4N, а четвертая по выводам 5N ¸ 8N платы ТУ1. Кодирование приказа ТУ происходит в схемах шифратора, которые распределены на платах ТУД и ТУ3.

Схема двоично-десятичного дешифратора набора и преобразователя двоичного кода в семисегментный расположена на листе 4.

1.10.5 Схема шифратора адреса станции, номера группы и кодирования тактов

Шифратор адреса станции размещен на плате ТУ3 и функционирует на элементах DD6 ¸ DD15, DD19 ¸ DD23, DD27 ¸ DD29. Если на регистре платы ТУ1 набран адрес станции 01, то на выводе 1 DD7 и на выводе 2 DD6 платы ТУ2 появляются нули. При обозначении станций участка номерами 01 ¸ 20 на настроечном контактном поле Н4 устанавливаются перемычки 25С - 25В, 24С - 42В, 23С - 24В и, следовательно, понижается потенциал на выводах 30А и 35А платы ТУ3. Появляется ²0² на входах и ²1² на выходах 4 DD28 и 6 DD29, ²0² на выходе 8 DD19, ²1² на выходе DD6.2, DD7.2, DD8.2. В результате на выходах 1т, 2т, 3т платы ТУ3 установятся потенциалы ²1², а на выходах 4т, 5т, 6т останется ²0². Такое сочетание потенциалов обеспечит кодирование адреса станции кодом 123. При наборе адреса станции 02 код адреса будет 124 и т.д. Если станции, управляемые этим комплектом, обозначаются номерами 21 ¸ 40, то на поле Н4 устанавливаются перемычки 25C - 24B, 24C - 43B, 23C - 23B. При этом набор 21 будет кодировать адрес станции кодом 123. При обозначении станций, управляемых комплектом, номерами 41 ¸ 60 на поле Н4 устанавливаются перемычки 25С - 23В, 24С - 44В, 23с - 45В.

Шифратор номера группы размещен на плате ТУ3 и собран на элементах DD16, DD17, DD30 ¸ DD32. При наборе третьей цифры ²1² на выводе 2 DD8 платы ТУ2 появится потенциал ²0², подается на вывод 26А платы ТУ3, понизит потенциал на выходе DD32.1. На выходах 6 и 8 DD30 появится потенциал ²1², и благодаря этому 7-й и 8-й импульсы закодируются активным, а 9-й и 18-й пассивным качеством, чем обеспечится выбор первой группы приказов телеуправления. При наборе третьей цифрой ²2² 7-й и 9-й импульсы кодируются активным качеством, а 8-й и 18-й пассивным и т.д. Схема на элементах DD17.5, DD17.6 и DD16.1 служит для фиксации набора 4-й группы, в котором 7-й и 18-й такты кодируются активным качеством, а 8-й и 9-й пассивным.

Кодирование импульсов с 10-го по 14-й может осуществляться прямо, т.е. с выходов дешифратора DD9 на плате ТУ2. Это возможно только в тех случаях, когда таблица приказов ТУ участка составлена без отступления от типового расположения импульсов задания маршрута (т.е. активный импульс задания маршрута) на 1-й путь подается на 10-м месте, на 2-й путь - на 11-м месте, на 3-й путь - на 12-м месте, на 4-й путь - на 13-м месте, на 5, 6, 7, 8, 9-е пути - на 14-м месте. В этом случае роль выходов 10т ¸ 14т играют выводы платы ТУД3 без настроечных перемычек, инвертирующие потенциалы выходов дешифратора DD9 платы ТУ2. Однако, как правило, распределение импульсов отличается от типового и кодирование тактов 10 ¸ 14 осуществляется через 1, 2 или 3 платы ТУД с настроечными перемычками. Возможности одной платы ТУД таковы, что она позволяет изменять кодирование тактов N10 ¸ 14 на 7-ми станциях участка, изменять кодирование 10-го такта на 2-х, 11-го на 7-и, 12-го - на 7-и, 13-го - на 7-и и 14-го на 7-и станциях участка. Если возможностей одной платы не хватает по какому - либо показателю или нескольким показателям, то есть возможность включить 2 или 3 таких платы. При этом возможности схемы увеличиваются в 2 и 3 раза. Станции, на которых необходимо изменить типовое распределение импульсов, определяются схемой на элементах А3, В3, С3, D3, Е3, Е4. Если, например, необходимо изменить типовое распределение импульсов на станции с адресом 15, входы 1 и 2 элемента С3 необходимо соединить с выводами 2 DD7 и 6 DD6 платы ТУ2, что реализуется установкой настроечных перемычек на поле Н2. При этом в случае осуществления набора адреса станции числом 15, а адреса группы 1 ¸ 4, что указывает на набор двух импульсных команд, т.е. команд на установку маршрута, на входах 1, 2, 13 элемента С3 платы ТУД1 будут потенциалы ²0² на выходе DD3.1 - ²0². Если на станции с адресом 15 необходимо, например, активным 10-м импульсом передать информацию на установку маршрута на 3-й путь, то настроечными перемычками на поле Н2 соединяются выводы 17В и 45С платы ТУД1, а на вход 44а платы ТУД1 подается вывод 4 дешифратора DD9 платы ТУ2.

На входах и выходе 8ТУ3 при наборе появится ²0², ²1² на выходе К4.1 и выводе платы 10т, что обеспечит кодирование 10-го импульса активным качеством. Для того, чтобы еще и 12-й импульс не закодировался активным качеством, потенциал ²1² с выхода К4.1 через У3.4 подается на вход А3.2, на выходе которого возникает ²0² и подается на входы элементов Н3 и А4. Подача ²0² на вход 4 элемента А4.2 не позволит появиться ²1² на его выходе и закодировать 12-й импульс активным качеством, хотя на вход 5 Е3 поступит ²0² с вывода 4 DD9 платы ТУ2 и на вход 5 элемента А4.2 платы ТУД1 поступит ²1². При работе комплекта с одной платой ТУД входы 1S ¸ 5S не используются и на них подается постоянный ²0², если же используется 2 или 3 ТУД, то на эти выводы подаются выходы 10т - 15т следующей платы (на ТУД3 - ТУД2, на ТУД2 - ТУД1 ), а ²0² подается на входы 1S ¸ 5S последней (ТУД2 или ТУД1) платы. На вход 6S ТУД3 подается постоянно ²0², а на входы ТУД2 и ТУД1, если они используются, подаются постоянно потенциалы ²1².

Шифратор импульсов 15-го, 16-го, 17-го размещен на плате ТУ3 и функционирует на элементах DD17, DD18, DD24 ¸ DD26, DD32.3. Качество этих тактов задается набором 5-й цифры приказа ТУ, снимается с выходов DD10 платы ТУ2 и подается на выводы 38С, 34С, 33С и 32С платы ТУ3. При наборе в качестве 5-й цифры тройки понижается потенциал на выводе 32с платы ТУ3, на 17т появляется ²1², обеспечивающая кодирование 17-го такта активным качеством. При наборе в качестве 5-й цифры единицы и двойки понижается потенциал на выводах 34С и 33С соответственно. Если при этом на выводе 8а присутствует ²1², что и происходит при наборе приказа ТУ в любой группе кроме 4-й, то на выводах 15т ил 16т соответственно будет появляться потенциал ²1² обеспечивая кодирование 15-го или 16-го импульсов активным качеством. При наборе приказа в 4-й группе подается ²0² с вывода 5а на вывод 8а ТУ3, между которыми, как правило, устанавливается перемычка, на входы 2 и 11 DD24 поступает ²1², на входы DD18.3 и 18.2 подается ²0². В результате при наборе единицы потенциал ²1² появится на выводе 16т, а при наборе двойки - на выводе 15т, т.е. кодирование 15-го и 16-го тактов при передаче 4-й группы приказов ТУ меняется на противоположное.

При наборе в качестве 5-й цифры четверки реализуется маршрут сквозного пропуска по первому, например, пути на однопутном участке. Для реализации такой возможности устанавливаются перемычки между выводами 35С и 22С платы ТУ3, перемычками соединяются вход 13 DD26.4 ТУ3 с выводом 2 DD8 ТУ2, вход 10 DD26.3 ТУ3 с выводом 5 DD8 ТУ2, вход 12 DD26.4 и вход 9 DD26.3 ТУ3 с выводом 2 DD9 ТУ2. Таким образом, приказы ТУ в виде цифрового набора будут иметь следующий вид:

- первые две цифры - номер станции;

- третья цифра - выбор горловины (или групп для непосредственных приказов) четной - 4, нечетной - 1;

- четвертая цифра - выбор пути устанавливаемого маршрута (1-й путь - 1, 2-й путь - 2 и т.д.);

- пятая цифра - выбор сигнала (1 - прием, 2 - отправление, 3 - без сигнала, 4 - сквозной пропуск).

Четвертая и пятая цифры в непосредственных командах составляют оперативную часть приема.

На плате ТУ3 размещена схема резервирования тактовой частоты. На входы 41А, 42А, 43А и 44А подается тактовая частота с генераторов тактовой частоты блоков ТС 1-го ¸ 4-гоканалов телесигнализации.

Приоритет имеет генератор, который подключен к выводу 41А платы ТУ3. Если на этот вход подана тактовая частота, то именно она транслируется на вывод 30С и используется в блоке ТУ. Это обеспечивается тем, что эта же частота после инверсии на DD5.1 заряжает конденсатор C3 плюсом на верхнюю обкладку, на выходе DD5.6 устанавливается ²0² и блокирует элементы DD2.1, DD3.2, DD3.1. На выходе DD4.2 устанавливается потенциал ²1², который, поступая на вход 2 DD4.1, дает возможность частоте с вывода 41А транслироваться на вывод 30C. При снятии частоты с вывода 41А на вывод 30С начнет транслироваться частота, подаваемая на вывод 42А, и далее по приоритетности следуют выводы 43А и 44А.

Схема шифратора адреса станции, номера группы и кодирования тактов расположена на листе 4.

1.10.6 Схема формирования сигнала ТУ

Формирование тактов приказа ТУ осуществляется счетчиком на элементах DD10.2, DD11, DD16, DD8.2, DD14.3, DD5, DD12.4, DD6.1, DD6.3, DD13.1, DD6.2, DD6.6, DD7 платы ТУ4. Выходы счетчика поданы на адресные входы мультиплексоров DD1 и DD2, которые в процессе пересылки приказов ТУ по очереди опрашивают шины 1Т ¸ 18Т, модулируя импульсы приказа активной при наличии потенциала ²1² на соответствующей шине или пассивной при наличии потенциала ²0² частотами. Первые три такта передаются пассивной частотой f2, формируя нулевой импульс сигнала ТУ. Формирование нулевого импульса обусловлено наличием потенциала ²0² на выходе элемента DD13.1 в течение первых трех тактов. Остальные (рабочие) импульсы формируются длительностью 48 сек. (период поступления тактовых импульсов на вход DD5) за счет подачи на эти промежутки времени кодов номеров тактов на входы мультиплексоров. Первые 13 рабочих импульсов формируются мультиплексором DD1, поскольку на его входе стробирования будет потенциал ²0². В течение времени формирования 1-го рабочего импульса на установочных входах X18 ¸ X21 присутствует двоичная комбинация ²4² и на выходе инвертированный потенциал входа X5. Если в шине 1Т будет потенциал ²1², то на выходе DD1 - ²0², а на выходе DD15.3 - ²1², что обеспечит генерацию импульса активной частотой f3. Таким же образом формируются все остальные рабочие импульсы приказа ТУ. После окончания передачи приказа счетчик самотормозится подачей потенциала ²0² на вход 12 DD15, выдает кратковременный импульс потенциала ²0² с выхода DD8.6 (35C) для сброса набора приказа ТУ и потенциал ²0² с выхода DD12.3 для посылки частоты f4 (частоты покоя) в линию.

Запуск счетчика осуществляется нажатием кнопки ²Пуск² на манипуляторе, что, при условии окончания набора команды (потенциал ²0² на выводе 17т платы ТУ1) и наборе адреса станции. Управляемой с этого комплекта аппаратуры телеуправления (²1² на выходе DD4.2), приводит к переключению триггера DD9.2, фиксирующего действие диспетчера. При наличии потенциала ²1² на выводе 29А триггер DD9.2 вернется в исходное состояние с замедлением, обеспечиваемым схемой DD3.2, DD3.1, DD3.4, R6, R7, C2. При наличии потенциала ²0² на выводе 29А, требующего задержки ТУ перед передачей сигнала ЦС или после его передачи, триггер останется в переключенном состоянии до снятия запрета на передачу ТУ, а после его снятия формирует импульс потенциала ²0² на выходе DD3.3 и возвращается в исходное состояние. Импульс с выхода DD3.3 сбрасывает счетчик в нулевую позицию, и это является моментом начала формирования сигнала ТУ.

Формирование частотных посылок приказов телеуправления осуществляет генератор частот ТУ. Генератор частот телеуправления состоит из задающих генераторов DA1 ¸ DA4, схемы управления U1 - U8, DD1, DD2, схемы усилителя мощности VT1, VT2.

Каждый из задающих генераторов DA1 ¸ DA4 вырабатывает одну из частот ТУ. Генераторы собраны на двойных Т-мостах. Коммутацию выходов задающих генераторов с усилителем мощности осуществляет схема управления на логических элементах, включающих пары оптронов, каждый из которых подключает выход одного из задающих генераторов к входу усилителя мощности. Усилитель мощности, на VT1, VT2, усиливает маломощный сигнал выходов задающих генераторов до величены, которая необходима для передачи сигналов тракта ТУ в канал связи.

Схема формирования сигнала ТУ расположена на листе 5.

1.10.7Схема формирования сигнала ЦС

Периодичность посылки сигнала ЦС, его длительность, номер принимаемой группы и интервалы между посылками ТУ и ЦС определяются схемами счетчика групп ( DD15 ¸ DD19, DD9.1, DD9.2, DD10.1, DD13.1, DD13.2) и генератором сигнала ЦС (DD1 ¸ DD14, R1, R2, C1, C2, VD1, VD2). Счетчик групп при генерации сигнала ЦС устанавливается в первую позицию, и первый раз переключается через 144 мсек., т.е. примерно в середине приема первой группы ТС, во вторую позицию. Следующие его переключения происходят через 224 мсек., таким образом, счетчик групп устанавливается в позицию ожидаемой группы в среднем за 80 мсек. до ее поступления. Время переключения 224 мсек. (период поступления групп ТС) определяется коэффициентом деления схемы DD15, DD16, DD17.1, равным 224. В 23-й позиции счетчик групп потенциалом ²0² с выхода DD13.1 запускает генератор сигнала ЦС, а при переходе на 25-ю позицию потенциалом ²0² с выхода DD13.2 на вход DD10.1 самотормозится (это происходит в том случае, если сигнал ЦС в виде импульса потенциала ²0² по какой - либо причине на шину приведения счетчика групп в исходное состояние не поступает во временном интервале 24-й группы).

Генератор сигнала ЦС осуществляет формирование импульса потенциала ²0² длительностью 64 мсек., который подается на вывод 2C платы ТУ5, обеспечивая в конечном итоге смену частоты покоя f4 на f3, при этом за 496 мсек. до посылки сигнала ЦС и 439 мсек. после его посылки осуществляется запрет на передачу сигнала ТУ. При переходе счетчика групп в 23-ю позицию (за 496 мсек. до посылки сигнала ЦС) поступает импульс потенциала ²0² на вход триггера DD14.1, переключая его и если в это время не происходит передача сигнала ТУ (нет потенциала ²0² на выводе 21А платы ТУ5), схема DD10.3, DD10.4, DD8.6, VD2, C2, R2 формирует импульс запуска генератора сигнала ЦС. Через 496 мсек. после его запуска импульс с выхода DD12.1 переключит триггер DD14.2, а через 64 мсек. импульс с выхода DD12.2 вернет его в исходное состояние. Появление потенциала ²0² на инверсном выходе триггера DD14.2 обеспечивает передачу сигнала ЦС и установку в исходное состояние счетчика групп. Если к моменту переключения DD14.1 начата передача сигнала ТУ (на выводе 21А будет потенциал ²0²), то генератор ЦС не запускается до снятия задержки, а передача ЦС начнется после отсчета 496-й мсек. с момента ее снятия, т.е. окончания передачи ТУ, чем обеспечивается интервал между посылками ТУ и ЦС. После передачи сигнала ЦС счетчик генератора ЦС отсчитывает еще 439 мсек. и самотормозится, возвращая при этом триггер DD14.1 в исходное состояние. Находясь в переключенном состоянии DD14.1 обеспечивает наличие потенциала ²0² на выходе элемента DD11.3, осуществляющего запрет на передачу сигнала ТУ, следовательно, и передача ТУ после ЦС может осуществляться с интервалом длительностью 439 мсек. Схема генератора ЦС содержит узел ликвидации ²мертвых точек² в работе генератора при сбоях в работе счетчика. Узел состоит из элементов DD8.5, DD11, DD9.3 ¸ DD9.5, DD13.3.

Для реализации работы параллельно с основным комплектом центрального поста еще одного или нескольких комплектов в режиме индикации предусмотрена возможность синхронизации состояния счетчика групп сигналам ЦС управляющего комплекта. Для этого в шину сброса счетчика групп (3А) вместо выхода 8 триггера DD14.2 (2C) подается выход 7C платы ЦС.

Схема формирования сигнала ЦС расположена на листе 5.

1.11 Схема приема и расшифровки сигнала ТС

Схема приема и расшифровки сигнала телесигнализации размещается в блоке ТС и состоит из платы ФДМ, на которой расположен фильтр - демодулятор канала ТС, платы ТС1, на которой размещен тактовый генератор с делителем, генератор стробирующих импульсов и схема проверки непрерывности поступления сигнала, платы ТС2 со схемой фиксации структуры групп и платы ТС3 с регистром поступающих групп.

1.11.1 Схема фильтра - демодулятора

Фильтр - демодулятор канала ТС осуществляет усиление сигнала, поступающего из канала ТС, выделение тактов активной и пассивной частоты, контроль наличия сигнала.

Схема фильтра - демодулятора состоит из предварительного усилителя DA1, фильтра рабочих частот DA2, DA3, компаратора разделения частот DA4, компаратора фиксации наличия сигнала DA5, усилительных схем на VT1 и VT2, оптических изоляторов DD1 и DD2, логической схемы на DD3.

Предварительный усилитель DA1 осуществляет усиление поступающего из канала сигнала. Уровень на его входе регулируется потенциометром R3, коэффициент передачи устанавливается потенциометром R5.

Фильтры рабочих частот выделяют частоты конкретного канала ТС (DA2 - пассивную, DA3 - активную) и подают их на нагрузочные потенциометры R17 и R18. Далее, выделенные частоты выпрямляются диодами VD1,VD2 и подаются на сглаживающие конденсаторы C10 и C11, каждый из которых заряжается до потенциала пропорционального уровню сигнала на выходе фильтра. Компаратор DA4 подключен своими входами к конденсаторам и сравнивает величины потенциалов на них. При поступлении, например, активной частоты до более высокого потенциала заряжен конденсатор C11 и на неинвертирующем входе 5 компаратора DA4, следовательно, потенциал будет выше, чем на инвертирующем 4, компаратор переключается в состояние плюсового потенциала на выходе 10. Транзистор VT1 при этом закроется, потенциал средней точки с входа 1 оптического изолятора DD1 будет снят и на выходе 6 потенциала ²0² не будет. При поступлении пассивной частоты на входе компаратора DA4 будет минусовой потенциал, VT1 откроется и на выходе 6 DD1 появится ²0².

Компаратор DA5 сравнивает суммарный потенциал, снятый со сглаживающих конденсаторов с опорным потенциалом на конденсаторе C16, составляющим » 80% от максимального суммарного потенциала. Время заряда и разряда конденсатора C16 примерно в 10 раз больше, чем у C10 и C11, поэтому компаратор DA5 переключается в состояние плюсового потенциала на выходе в момент начала возрастания суммарного потенциала, т.е. начала группы, а в состояние минусового потенциала на выходе в момент начала спада суммарного потенциала, т.е. в момент окончания поступления группы. Потенциал, до которого заряжается конденсатор C17, является минимальным опорным потенциалом и составляет » 20% от максимального суммарного уровня. Когда конденсатор C16 разрядится до этой величины, то его разряд замедлится примерно в 40 раз из-за подзаряда через диод VD6. Таким образом, при наличии сигнала на входе устройства на выходе 6 изолятора DD2 будет отсутствовать потенциал ²0², а при пропадании сигнала появляться. Логическая схема имеет выход АИ (25C), выдающий ²0² при наличии на входе устройства сигнала активного качества, выход ПИ (26C), работающий также при пассивном сигнале на входе и выход ТПС (21C), выдающий ²0² при отсутствии сигнала на входе устройства.

Схема фильтр - демодулятора расположена на листе 6.

Схема контроля поступления сигнала состоит из элементов DD6.2, DD7.2, DD7.3, DD6.3, DD6.4 и триггера DD9.2 платы TC1. Выводы АИ (25C), ПИ (26C) и ТПС (21C) платы TC1 подключаются к соответствующим выводам платы ФДМ.

Триггер DD9.2 переключается от первого активного такта каждой группы и поддерживается в переключенном состоянии в течение всей группы по входу R. После окончания группы потенциал ²0² снимается с входа R и триггер DD9.2 возвращается в исходное состояние очередным стробирующим импульсом на его вход C, благодаря тому, что на вход D его постоянно подан потенциал ²1². Триггер DD9.2 возвратится в исходное состояние и при поступлении потенциала ²0² с выхода ТПС (21C) платы ФДМ на вход S. Переключаясь в начале группы ТС, триггер DD9.2 запускает схему генерации стробирующих импульсов, по переднему фронту которых осуществляется фиксация качества поступающих импульсов. Схема состоит из счетчика DD5, триггеров DD9.1, DD10.1, DD10.2 и элементов DD8.2, DD12.5, VD3, VD4. После запуска она выдает импульсы длительностью 0.2мсек. периодичностью 8мсек, примерно в середине ожидаемого такта группы ТС. Положение стробирующего импульса относительно времени поступления тактов группы телесигнализации выбирается установкой перемычек между выводом 7к (33C) и выводами 1к ¸ 6к (27C, 24C, 30C, 29C, 32C, 31C). Для того, например, чтобы стробирующий импульс генерировался в конце 4-й мсек. такта, упомянутые перемычки должны быть установлены так: 7к - 5к - 4к - 1к. При этом на свободные выводы (6к, 3к и 2к ) подается потенциал ²1² с выхода элемента DD7.2 перемычкой с вывода 14C платы TC1.

На плате TC1 предусмотрена защита от переключения регистров последним стробирующим импульсом после приема группы, служащего только для возвращения триггера DD9.2 в исходное состояние соединением между выходом DD7.3 и входом DD8.3 и защита от затяжки последнего такта группы введением элемента DD7.1 с подачей его выхода на вход элемента DD8.3.

Схема контроля поступления сигнала ТС расположена на листе 6.

1.11.3 Схема фиксации структуры группы

Через элемент DD8.3 платы TC1 стробирующие импульсы подаются на вход схемы фиксации структуры групп платы TC2, состоящей из регистров сдвига DD1, DD2, DD3, работающих в режиме сдвига вправо, сбрасывающихся в момент окончания интервала. При поступлении каждого стробирующего импульса на входы C регистров они делают один шаг вправо, при этом качество очередного такта записывается по входу Dr в регистр DD1. Качество такта определяется потенциалом на выходе АИ ФДМ и присутствует после инверсии на DD6.2 TC1 в виде потенциала ²1² при поступлении активной частоты и потенциала ²0² при пассивной на входе Dr регистра DD1. Таким образом, в начале приема первого активного такта группы к моменту поступления стробирующего импульса на входе Dr регистра будет потенциал ²1², передним фронтом стробирующего импульса в первый триггер регистра DD1 записывается ²1². При поступлении второго такта потенциал ²1² переписывается во второй триггер регистра, а в первый записывается качество второго такта и т.д. до окончания группы. Если группа принята полностью, то в момент начала интервала между группами на выходах Q0 DD1 и Q5 DD3 платы TC2 будут потенциалы ²1², появляется кратковременный импульс потенциала ²1² на выходе схемы DD12.4, VD1, C3, R2, DD12.6 платы TC1, фиксирующей начало интервала и такой же импульс на выходе элемента DD8.1, дающий разрешение на реализацию информации, записанной в регистре. Начало интервала между группами, определяемого переключением в исходное состояние триггера, кроме того, останавливает и сбрасывает в исходное состояние схему генерации стробирующих импульсов. Схема DD12.3, DD12.2, VD2, R3, C4, DD11.4, DD11.3 фиксирует окончание интервала и подает кратковременный импульс потенциала ²0² на входы R регистров DD1 ¸ DD3 платы TC2, сбрасывая их и импульс потенциала ²1² с выхода DD11.3 в схему регистра поступающих групп платы TC3.

Схема фиксации структуры группы расположена на листе 6.

1.11.4 Схема фиксации номера группы

Регистр поступающих групп расположен на плате TC3 и состоит из триггеров DD7 ¸ DD8 и элементов DD1 ¸ DD2; DD9 ¸ DD14.

Его функции - фиксация номера группы в момент начала ее поступления. На входы D триггеров регистра поданы выходы счетчика групп, который заблаговременно (в среднем за 80 мсек. до поступления очередной группы) устанавливается в позицию ожидаемой группы. Входы C триггеров подключены к выходу схемы фиксации окончания интервала и в момент окончания интервала, т.е. начала очередной группы, регистр фиксирует номер этой группы. На входы элементов DD1, DD2 подаются выходы триггеров DD7, DD8 и элемента DD9.4 в таком сочетании, чтобы в позиции первой группы на входах 2 и 3 элемента DD14 был потенциал ²0², а на выходе, следовательно, ²1², определяющий номер принимаемой группы для регистрирующих приборов. При поступлении второй группы телесигнализации потенциал ²1² будет на выходе 4 элемента DD14 и т.д.

Плата TC3 содержит схему генератора импульсов с периодом следования 1 сек. и 10 сек. Схема состоит из 4-х счетчиков DD3 ¸ DD5 и элементов DD15. Эти импульсы получаются методом деления тактовой частоты 1000 Гц на 1000 и 10000.

Схема фиксации номера группы расположена на листе 6.

1.11.5 Схема включения индикации на табло ЦП для ДУ Жлобин - Калинковичи

Группа индикационных схем размещается в блоках H1 и H2, на лицевых панелях которых находятся светодиодные мнемосхемы контролируемых станций. Индикационные схемы распределены по платам ГПМ, КД, Ц, ВК, П, Д, Р. Информация, поступающая с контролируемого участка, фиксируется схемой регистрирующих триггеров на платах Р. Входы D триггеров подключены к выходам схемы фиксации структуры групп согласно номеров тактов, качество которых регистрирует каждый из триггеров. Входы C объединены по 20 и включены на входы схем разрешения записи (для первой группы, например, элемент DD14 выход 1 платы TC3), которые подают кратковременный импульс потенциала ²1² на те триггеры, которые фиксируют структуру поступающей в данный момент группы. При этом каждый из триггеров записывает качество соответствующего такта принятой группы. Запись качества тактов каждой группы повторяется каждый цикл.

В одной из групп каждой станции выделяется контрольный такт, передающийся всегда пассивной частотой, а контрольные приборы постоянно повторяют его поступление и качество. В комплект платы ВК каждой станции входят триггер DD1, счетчики DD2, DD3 и элементы DD4, DD5. На вход схемы поступают тактовые импульсы с периодом 10 сек., переключая триггер DD1 в состояние, когда у него на инверсном выходе потенциал ²0², если же контрольный такт поступает правильно, то в интервале между импульсами тактового генератора триггер DD1 вернется в состояние с потенциалом ²1² на инверсном выходе за счет того, что при приеме контрольного такта на вход C поступит кратковременный импульс ²1², а из-за пассивного качества такта на входе D при этом будет потенциал ²0². Таким образом, при нормальном поступлении и приеме групп конкретной станции счетчики DD2 и DD3 будут постоянно в исходном состоянии, светодиод ²ВК², сигнализирующий о выключении станции с контроля, погашен и на выходе элементов DD4.1 и DD4.3 будет потенциал ²1², поддерживающий включенное состояние индикации этой станции. При нарушении поступления групп со станции, триггер DD1 перестанет устанавливаться в состояние, когда у него на инверсном выходе потенциал ²1², счетчик DD2 будет постоянно находится в расторможенном состоянии и, получая через 10 сек. импульс на переключение, через 80 сек. включит светодиод ²ВК², затормозит сам себя потенциалом ²0² на вход элемента DD5.1 и растормозит счетчик DD3. Если за последующие 80 сек. поступления групп не восстановится, то счетчик DD3, получающий те же тактовые импульсы на переключение, досчитает до позиции ²8², подаст потенциал ²1² на входы элементов DD4.1, DD4.3, на выходе которых появится потенциал ²0², выключающий индикацию данной станции. При этом и счетчик DD3 остановится в позиции ²8², представляющий режим самоторможения. Оба счетчика будут находиться в этом состоянии до возобновления поступления групп станции.

Кроме узла выключения контроля на плате ВК размещены четыре схемы индикации состояния переездов.

Схема индикации переезда имеет вход открытия 0, вход закрытия З и вход неисправности Н.

Алгоритм работы схемы тактов:

0    3      Н

1    0      0      открыт

1    1      0      закрыт

x    x      1      неисправен

Любое другое сочетание сигналов на входах схемы равносильно подаче комбинации ²неисправность². Индицируя открытое состояние переезда, схема подает на вход 1ж, например, постоянный низкий потенциал, обеспечивая непрерывное горение индикационного светодиода. При закрытом состоянии переезда светодиод погашен, а при неисправностях горит в мигающем режиме.

При сочетании потенциалов на входах, соответствующих состоянию открытия, на всех входах элемента DD12.2 будут единицы, на выходе ²0², на выходе DD6.1 ²1² и на выходе платы 1ж (11C) постоянный ²0². При сочетании потенциалов на входах, соответствующих состоянию закрытия, на выходах DD8.1 - ²1², DD7.3 - ²0², DD6.1 - ²1² и индикационный светодиод погашен. При появлении ²1² на входе 1Н (20А) вход 9 элемента DD7.3 получает потенциал ²1², а вход 10 импульсы с периодом 1 сек. Индикационный светодиод при этом горит в мигающем режиме. Любое другое сочетание сигналов приведет к появлению двух единиц на входах DD8.4 и нуля на выходе, что аналогично появлению потенциала ²1² на входе 1н и включит мигающий режим горения светодиода.

На плате ВК размещаются две схемы контроля состояния перегона. Информация КЗПН и КНН относятся к перегону, примыкающему к нечетной горловине станции. При поступлении ²1² на вход КНН появляется ²0² на выходе КНН (37С), зажигая зеленый светодиод направления движения на перегоне. При занятии перегона появляется низкий потенциал на выходе DD17.3, благодаря подаче единицы на вход КЗПН. Этот низкий потенциал зажжет красный светодиод занятия перегона, поступит на вход элемента DD18.2, погасив зеленый светодиод направления. На плате ВК расположены два узла групповой индикации занятия секций. При подаче единицы на любой из входов узла (Н1Н ¸ Н4Н, например) на выходе схемы НСН (44С) низкий потенциал, обеспечивающий горение красного светодиода.

На плате ГПМ размещены узлы индикации занятости путей с головами находящихся на них поездов и индикаторами открытия сигналов в горловинах.

Один из трех узлов индикации пути и голов поездов на нем состоит из триггеров DD2.1, DD2.2 и группы элементов.

При занятии пути на вход КП1 (8А) подается единица, при этом на выходе DD1.2 появляется ²0², зажигающий красный светодиод занятия пути по выходу платы 1п (8С). Одновременно создаются условия для фиксации головы поезда одним из упомянутых триггеров. Если поезд вступает на путь со стороны четной горловины, то на входы DD5.1, кроме единицы на вход 4, будут поданы единицы на вход 5, подтверждая направление перегона на прием, на вход 1, подтверждая наличие маршрута на этот путь, на вход 2, подтверждая замыкание маршрута в четной горловине станции. На выходе DD5.1 появится ²0², переключающий триггер в состояние ²1², на выходе DD1.3 появляется ²0² зажигающий красный светодиод фиксации четной горловины поезда по этому пути. Триггер DD2.2 будет поддерживаться при этом в исходном состоянии потенциалом ²0² с инверсного выхода триггера DD2.1 через элемент DD4.3. При освобождении пути триггер возвращается в исходное состояние, и оба триггера удерживаются в исходном состоянии нулями на входы Р.

Узлы индикации сигналов в горловинах разбиты на две группы, каждая из которых предназначена для индикации состояния одного входного и трех выходных сигналов. Индикация открытия входного сигнала включается при поступлении информации о его открытии, о свободности стрелочных секций горловины и замыкании горловины. Индикация открытия выходных сигналов включается с проверкой тех же условий и, кроме этого, учитывая маршрут в горловине.

Плата КД содержит узлы индикации состояния приборов пожарной охраны, разъединителей, узлы контроля передачи стрелок в маневровых районах на местное управление, ряд одиночных индикаций.

Узлы контроля приборов пожарной охраны и состояния разъединителей дают непрерывную и мигающую индикацию индикаторных светодиодов с приоритетом режима мигания. Узлы контроля передачи на местное управление обеспечивают те же два режима горения индикаторов, но с приоритетом режима непрерывного горения. Одиночные узлы используются для индикации участков приближения, стрелочных секций, дачи контроля аварии, сброса стрелок и др. При подаче единиц на входы этих схем появляется низкий потенциал на их выходах, зажигающий светодиоды.

На плате П размещены узлы индикации состояния контролируемых объектов автономных станций. Это узлы контроля свободности путей на элементах DD1 ¸ DD5, узлы контроля открытия входных и выходных сигналов на элементах DD6 ¸ DD7, многофункциональный узел 4ИЛИ на элементах DD10.

На плате Ц размещены схемы цифровой индикации задаваемых и установленных на станциях маршрутов. На каждой плате помещается два узла индицирующие до 10-ти маршрутов. Входы платы МН0 ¸ МН9, МЧ0 ¸ МЧ9 предназначены для включения мигающей индикации восприятия исполнительной аппаратурой приказа на установку маршрута; КМН0 ¸ КМН9, КМЧ0 ¸ КМЧ9 включают индикацию замкнутых маршрутов или положения незамкнутых стрелок в режиме подсветки; ЧМ, НМ - для выключения индикации при осуществлении маневров; КЗМН, КЗМЧ подают информацию о замыкании маршрутов в горловинах; ПС - вход подсветки; IS - вход импульсов мигающего режима; AH ¸ GH и АЧ ¸ GЧ - выходы для подключения цифровых индикаторов.

При подаче информации о восприятии станцией приказа на установку маршрута на 3-й путь в нечетной горловине, например, поступает потенциал ²1² на вход МН3. На выходах схемы, состоящей из элементов DD10, DD9, DD17 и являющейся шифратором номера маршрута, появляется инвертируемая комбинация ²3² в двоичной системе, т.е. на выходах 8 и 12 элемента DD10 потенциалы ²0², а на выходе 6 DD10 и на выходе 13 DD17 потенциалы ²1². После инверсии на элементах DD13 комбинация ²3² подается на входы преобразователя двоичного кода в семисегментный DD24. Одновременно потенциал ²0² подается на входы 10 и 13 элемента DD1, на его выходе устанавливается ²1², транслируется через элемент DD18.4 и подается на вход 1 DD4. На входе 13 DD4 нормально присутствует ²1², а на входе 2 импульсы мигания, поэтому после подачи ²1² на вход 1 выход 12 элемента DD4 начинает выдавать импульсы мигания. Элемент DD4.2 транслирует импульсы мигания на вход Г преобразователя двоичного кода в семисегментный DD24 и, в конечном итоге, обеспечивает горение цифрового индикатора, подключенного к выходам DD24 в режиме мигающей индикации цифры 3. При подаче потенциала ²1² на вход МН5, например, на цифровом индикаторе включится мигающая пятерка и т.д. Аналогично схема работает и при получении контроля замыкания маршрута. При этом на выходах элемента DD12 появляется инвертированная двоичная комбинация цифры номера замкнутого маршрута, транслируется через элементы DD2 при условии наличия ²1² по входу КЗМН или ²0² по входу ПС. Далее сигнал инвертируется на элементах DD3 и подается на входы DD24. При этом на вход Г DD24 подается непрерывный потенциал ²1², обеспечивающий непрерывное горение цифры на индикаторе. Определяется это наличием на входах 9, 10, 11 единиц, нуля на выходе 8 DD4 и непрерывной единицы на выходе DD4.2.

Плата Д предназначена для организации индикации маршрутов и голов поездов на станциях со значительным развитием горловин. Плата содержит пять аналогичных схем, отличающихся только количеством входов. Каждая из схем содержит три узла. Первый из них для объединения информации о положении стрелок в маршруте. В первой схеме этот узел собран на элементах DD27, DD26.3. На входы DD27 подается информация о положении стрелок на 1-й, например, путь. При наличии контроля положения всех стрелок на пути на всех входах элемента единицы, а на выходе ²0². Второй узел фиксирует информацию о замыкании маршрута на этот путь и сохраняет ее до полного размыкания секций в маршруте или переводе в нем стрелок. Фиксация информации происходит в момент появления на всех входах DD28 единицы и нуля на выходе. При этом с выхода элемента подается ²0² на входы элементов DD23.1 ¸ DD23.4, DD22.1 и сохраняется до тех пор, пока на вход 1 или на вход 2 DD28 не подается ²0², что может произойти при изменении маршрута или полном его размыкании. Замыкание любого из маршрутов приводит к появлению потенциала ²1² на выходе DD13. Потенциал с выхода элемента DD13 используется в качестве информации КЗМ. Третий узел схемы фиксирует информацию о замыкании маршрута с учетом контроля открытия входного сигнала на путь по входу Вх1 (22С) и наличии некоторых дополнительных условий по входам Вх2 ¸ Вх6. Узел подает информацию КМГ в схемы платы ГПМ по фиксации голов поездов. Информация фиксируется при наличии всех перечисленных условий и при этом появляется ²1² на выходе элемента DD20.3. Стирание информации происходит после снятия одного или нескольких дополнительных условий, т.е. пропадания потенциала ²1² на одном или нескольких входах Вх2 ¸ Вх6. Все индикационные платы снабжены выводами выключения контроля ВК, по которым происходит выключение индикации при срабатывании узла выключения контроля данной станции.

2. Специальная часть

2.1 Устройство сопряжения персональной ЭВМ с аппаратурой ЦП ДЦ системы “Минск”

Устройство сопряжения (в дальнейшем - устройство) персональной профессиональной ЭВМ (ППЭВМ) с аппаратурой ЦП ДЦ системы ²Минск² предназначено для проведения комплекса диагностических мероприятий ЦП ДЦ с целью обнаружения и последующей локализации неисправностей.

Устройство представляет собой программно - аппаратный комплекс и соединяется с ППЭВМ посредством интерфейса ²Centronix² (²ИРПР-М²). Для подключения к аппаратуре ЦП ДЦ служат четыре маркированных провода, снабженные наконечниками для присоединения к соответствующим цепям центрального поста.

Весь процесс обнаружения и локализации неисправностей аппаратуры ЦП разбит на несколько последовательных операций, позволяющих, в конечном итоге, определить неисправный элемент. Работа устройства на стадиях обнаружения неисправностей трактов ТС и ТУ регламентируется соответствующими программами, которые для удобства пользования собраны в едином меню. Вызов меню диагностики на экран осуществляется запуском из операционной системы или из любого текстового редактора программы.

2.2 Программа “ИМИТАТОР ТС”

Программа ²ИМИТАТОР ТС² предназначена для имитации канала телесигнализации в формате системы диспетчерской сигнализации ²НЕВА². При работе устройства в режиме имитации на выводах жгута, подключаемого к аппаратуре ЦП ДЦ ²МИНСК², формируются в зависимости от задаваемой оператором информации сигналы ²АИ², ²ПИ², ²ЦС². Физически указанные сигналы представляют собой последовательность прямоугольных импульсов с уровнями ТТЛ и подаются на вход цифровой части аппаратуры ЦП ДЦ ²МИНСК² (т.е. после ТЭЗа фильтра-демодулятора).

Следовательно, во избежание конфликтных ситуаций и выхода из строя ТЭЗа ФДМ ЦП, не допускается запуск программы имитации канала ТС до тех пор, пока не будет вынут из разъема ТЭЗ ФДМ того канала телесигнализации, имитация которого должна быть проведена.

Кроме того, для формирования уровней сигналов ²АИ², ²ПИ² и ²ЦС², соответствующих уровням ТТЛ, необходимо вход ²ЦС² и входы ²АИ² и ²ПИ² всех каналов ТС, входящих в состав центрального поста ДЦ ²Минск², соединить через резисторы сопротивлением 680 - 820 Ом с шинами +5В источников питания соответствующих каналов ТС аппаратуры центрального поста. Структурная схема имитации сигнала ТС представлена на листе 7.

2.3 Алгоритм работы программы “ИМИТАТОР ТС”

Передача ТС может осуществляться только после проверки наличия сигнала ЦС. Часть программы, выполняющая эту операцию, работает следующим образом. Линия ЦС заведена в параллельный порт ПЭВМ через линию регистра данных DAT7. Программа входит в цикл проверки наличия логической еденицы на этой линии. Выход из цикла осуществляется после прихода сигнала ЦС.

Предусмотрена возможность передачи сигнала ТС и без проверки данного наличия сигнала ЦС, при этом формирование его прохождения осуществляется нажатием клавиши SHIFT.

Передача сигнала ТС начинается с опроса таблицы ТС. Формирование информации для каждого канала осуществляется с помощью удобного интерфейса отдельно для каждого канала. Но передача ТС может произведена только для одного из выбранных каналов по отдельности. Линия, по которым, передается известительная информация подключается через параллельный порт по линиям регистра данных DAT5, DAT6. По линии DAT5 передается активное качество, а по линии DAT6 - пассивное.

Формирование информации на указанных линиях осуществляется проверкой информации занесенную в таблицу ТС с последующим представлением еев виде удобном для передачи в порт. Предача ведется побитно. Активные начальный и конечный импульсы формируются автоматическию. После передачи в порт очередного бита информации предусмотрена задержка 8 мс с целью согласования сигнала иммитирующего сигнал ТС с аппаратурой центрального поста. Программа имеет очень удобный интерфейс и выполнена на языке Borland C++. Алгоритм работы программы представлен на листе 7.

3. Экономическая часть

На дорогах в больших масштабах осуществляется автоматизация производственных процессов, вводится в эксплуатацию новейшие устройства автоматики и телемеханики. В этих условиях расчеты экономической эффективности принимаемых проектных решений являются важной задачей обеспечения высокой эффективности капитальных вложений.

Экономическая эффективность новой техники определяется теми же методами, что и эффективность капитальных вложений, т.е. путем сопоставления затрат с полученным эффектом.

Экономическая эффективность общественного производства определяется валовым внутренним продуктом, а по регионам, отраслям, объединениям и предприятиям - величиной чистой продукции, отнесенной к соответствующим затратам труда и материальных ресурсов, а также темпами роста производительности труда, улучшением показателей использования оборудования, подвижного состава (локомотивов, вагонов).

В условиях ограниченности капитальных вложений и материальных ресурсов задачи оптимизации их использования приобретают особо важное значение. Капитальные вложения должны направляться в самые важные, неотложные объекты развития и реконструкции транспорта.

Экономический эффект является наибольшим у принципиально новой техники, а у техники, не имеющей качественных изменений, он весьма незначителен.

Эффект от использования новой техники, помимо улучшения финансовых показателей, может выражаться в сокращении численности работников, облегчении их труда, снижении расхода материалов, топлива, электроэнергии, повышении качества, надежности и безопасности работы и движения поездов.

При расчете экономической эффективности за начало расчетного периода принимается момент возникновения затрат, за конец расчетного периода - момент достижения конечных результатов или окончания цикла работ.

Эффективность - отношение эффекта технического эксплуатационного или экономического к затратам, обусловливающим его получение.

Экономическая эффективность выражается уровнем рентабельности, коэффициентом эффективности, нормой прибыли, величиной фондоотдачи и другими показателями.

Экономическая эффективность технических решений устройств автоматики и телемеханики на железнодорожных участках может выражаться в увеличении пропускных способностей ж.д. линий, повышении производительности труда и безопасности движения поездов и т.д.

Основными показателями для расчета экономической эффективности являются:

·   единовременные капиталовложения для оборудования участка и станций устройствами автоматики и телемеханики;

·   годовые эксплуатационные расходы при действующих устройствах и после оборудования участка и раздельных пунктов новыми устройствами автоматики и телемеханики;

·   срок окупаемости капитальных вложений;

·   увеличение пропускной способности и провозочной способности железнодорожных участков, пропускной и перерабатывающей способности станции, производственных операций, снижение трудоемкости работ и потребности в кадрах.

Диспетчерский участок оборудован системой “НЕВА”. Ее недостатки:

·   не предусмотрена возможность управления диспетчером маневровыми передвижениями со станции;

·   не решена проблема передачи ответственных команд;

·   наличие реле, которые подвержены механическому износу (что приводит к уменьшению надежности системы);

·   большое потребление электроэнергии;

·   аппаратура имеет большие габариты и вес;

·   стоимость аппаратуры системы “НЕВА” дороже аппаратуры системы “МИНСК”;

Проектируемый вариант - ДЦ системы “МИНСК” (оборудование центрального поста системой ДЦ “МИНСК”).

Преимущества ДЦ “МИНСК”:

·   выполнено на бесконтактных элементах;

·   имеет значительно меньшие габариты и вес;

·   предусмотрена возможность управления маневровыми передвижениями по станции;

·   решена проблема передачи ответственных команд;

·   аппаратура имеет 100% резерв;

·   за счет применения микросхем уменьшено потребление электроэнергии;

·   стоимость меньше, чем стоимость ДЦ “НЕВА” за счет применения микросхем вместо электромагнитных реле;

·   эксплуатационные показатели выше по сравнению с аналогичными показателями ДЦ “НЕВА”.

Экономическая эффективность новых устройств автоматики и телемеханики на железнодорожных участках может определяться сроком окупаемости дополнительных капиталовложений за счет снижения эксплуатационных расходов при этих устройствах по сравнению с существующими.

Экономия капитальных вложений определяется по формуле:

где К_М, К_Н - капитальные вложения в оборудование ЦП аппаратурой системы ДЦ “МИНСК” и аппаратурой системы ДЦ “НЕВА”.

Рисунок 3.1 Капитальные вложения в оборудование ДЦ разных систем.

Экономия эксплуатационных расходов (на электроэнергию) определяется по формуле:

где Ц_Э - цена 1кВт×ч. Равна на данный момент расчета 850 руб.

N_М, N_Н - расход электроэнергии потребляемой при ДЦ системы соответственно “МИНСК” и “НЕВА”.

Рисунок 3.2 Потребление электроэнергии разными системами ДЦ.

Экономия эксплуатационных расходов за 1 день получается:

Экономия эксплуатационных расходов за год получается:

В результате внедрения ЦП системы “МИНСК” происходит экономия средств по капитальным вложениям в оборудование, а также экономится электроэнергия. Повышаются эксплуатационные показатели участка.

4. Вопросы по технике безопасности

4.1 Опасность электромагнитного воздействия на оператора

Общеизвестно, что в течение последних десятилетий постоянно повышается ритм деловой жизни. Соответственно, все более увеличивается объем информации, которую необходимо получать и обрабатывать работникам в их профессиональной деятельности. Одним из путей интенсификации и в то же время облегчения процесса получения и обработки информации является широкая компьютеризация.

В свете вышеизложенного, особую важность приобретают вопросы, связанные с воздействием персональных компьютеров на организм человека. Беспокойство за свое здоровье вызывает у людей, работающих на персональных компьютерах, повышенный интерес к электромагнитному излучению от дисплеев компьютеров как к возможному фактору риска, а также к качеству изображения. И это тем более важно, что публикации на эту тему крайне противоречивы. Следует отметить, что недостоверная или необъективная информация, становясь достоянием гласности и паразитируя на опасениях людей за свое здоровье, может спровоцировать заболевания психогенного характера. Поэтому любая переоценка опасности, исходящей от экрана монитора персонального компьютера, так же вредна для общества, как и ее недооценка. Эти и другие факторы стимулировали проведение серии научных исследований, посвященных вопросам экологической безопасности использования персональных компьютеров.

Рассмотрим имеющиеся на сегодняшний день основные сведения по этому вопросу, правила и рекомендации для пользователя относительно выбора дисплея оптимального с точки зрения безопасности его условий работы, а также технические мероприятия по обеспечению этих условий.

4.2 Рекомендации и правила для пользователей

Выбор компьютера

Для того чтобы защитить пользователя от возможного вредного воздействия электромагнитного излучения персонального компьютера, при покупке необходимо придерживаться следующих правил:

1. Никогда не приобретать компьютеры без сертификата соответствия Госстандарта.

2. При наличии сертификата следует убедиться в его подлинности.

3. По возможности следует ознакомиться с протоколами испытаний для получения информации о реальных характеристиках персонального компьютера.

4. При возникновении вопросов, связанных с подлинностью сертификата или каких-либо других, следует обращаться за разъяснениями в орган по сертификации.

5. По возможности следует поучить информацию обо всех мерах, принятых для снижения электромагнитного излучения компьютера.

6. Следует отдавать предпочтение мониторам, корпус которых изготовлен из композитных материалов с применением металлических включений (волокна, чешуйки). При этом наполнители из алюминия и нержавеющей стали, представляются наиболее предпочтительными с точки зрения эффективности экранирования электромагнитного излучения.

Выбор защитного экрана

Способы снижения уровней излучений, воздействующих на человека, разрабатываются в следующих направлениях:

1. Создание малоизлучающих видеодисплейных терминалов.

2. Применение внешних экранов и других средств защиты.

3. Переход на технику отображения без использования электронно-лучевых трубок.

Электромагнитное поле, излучаемое с и через поверхность экрана электронно-лучевой трубки, может быть экранировано с помощью проводящего покрытая, наносимого на внутреннюю или внешнюю поверхность предохранительного стекла; или же с помощью дополнительного защитного фильтра, который располагается перед экраном. Необходимость использования фильтров и повышение их эффективности входит в государственную программу Швеции ELCONTRO санирования помещений с видеодисплейными терминалами по уровню электромагнитных излучений.

В настоящем разделе подробно остановимся на некоторых важных моментах по применению защитных экранов для мониторов. Выбор материала экрана зависит от остаточного электромагнитного излучения в требуемом диапазоне частот, уровня яркости экрана электронно-лучевой трубки и требований по психофизическим параметрам и восприятию изображения.

При разработке защитных экранов-фильтров особое внимание уделяют следующим их параметрам:

· прозрачность и электромагнитное экранирование;

· долговечность;

· тонких пленок, одна из которых является токопроводящей, нанесенных на лицевую сторону поверхности электронно-лучевой трубки;

· тонкопленочного полимерного материала с токопроводящим покрытием;

· силикатного стекла с токопроводящим покрытием;

· комбинированного стеклополимерного материала с токопроводящим покрытием;

· металлической сетки, заключенной между силикатными стеклами, на одной из внутренних сторон которой нанесена монопроводящая пленка;

· одной металлической сетки, пропаянной по контуру облицовочной рамки;

· металлизированной полиэфирной сетки, выступающей как самостоятельно, так и расположенной внутри диэлектрического склеивающего материала (полиуретан, поливинилбутироль, каучук кремнийорганический);

· поляроидных фильтров.

В зависимости от требуемой эффективности экранирования просветного электромагнитного экрана количество токопроводящих слоев в нем (из одного материала или нескольких) варьируется от одного до пяти, причем лицевая поверхность может иметь или не иметь антибликовое покрытие.

Основными проблемами разработки сеточных металлических экранов являются:

· подбор оптимальных размеров "смотрового окна";

· нанесение антибликовых покрытий на экран;

· расположение нитей сетки относительно растра электронно-лучевой трубки;

· способы крепления сетки в оправе экрана.

Первая проблема связана с решением таких частных задач, как эффективность экранирования просветного электромагнитного экрана от электромагнитного излучения электронно-лучевой трубки, способность электромагнитного экрана снимать электростатическое поле с экрана электронно-лучевой трубки, снижение деионизации воздуха в зоне дыхания оператора, влияние электромагнитного экрана на разрешающую способность изображения, изменение координат цветности и контраста изображения и т.п.

Исследование второй проблемы связано с решением задач отработки способов нанесения покрытий на поверхности защитного экрана с целью уменьшения интегрального коэффициента отражения (для увеличения яркостного контраста изображения) и нанесения антибликовых покрытий на стеклянную подложку защитного экрана.

Третья проблема возникает при наложении двух или нескольких дискретных структур на поверхность экрана электронно-лучевой трубки, что приводит к появлению муара на изображении. Глаз человека воспринимает муаровые волны при достаточно заметной их интенсивности и сравнительно большом периоде их повторения (от 2 до 20 строк растра электронно-лучевой трубки), что часто встречается на практике.

Решение каждой из проблем создания и применения электромагнитных экранов представляет значительный исследовательский труд и требует специального рассмотрения.

В процессе поиска оптимальных конструкций защитных экранов по критерию достижения максимальной эффективности экранирования оператора были исследованы некоторые варианты.

В таблице 4.2.1 приведены параметры исследованных просветных электромагнитных экранов, а на рисунке 4.2.1 показан ход кривых затухания электрической составляющей электромагнитного поля.

Анализ кривых показывает, что у всех указанных сеточных металлических материалов эффективность экранирования не уменьшается с увеличением частоты, как это происходит у сетки с полиэфирными нитями, а остается практически на высоком уровне. Лучшими экранирующими свойствами обладает сетка 1 с меньшим коэффициентом пропускания. Однако недостатком, и, довольно значительным, является ее низкое светопропускание, приводящее к сильному понижению яркости экрана электронно-лучевой трубки.

По сравнению с экранами из силикатного стекла с токопроводящим покрытием на основе SnO₂, у которых эффективность по электрической составляющей резко падает из-за уменьшения толщины скин - слоя, сеточные металлические экраны имеют больше преимуществ.

Деионизирующий эффект работающего видеомонитора устраняется установкой перед экраном электронно-лучевой трубки защитного экрана с заземленным контуром. При этом электромагнитный экран не изменяет количества отрицательных и положительных ионов, создавая как бы защитный экран для воздушной среды в зоне дыхания оператора.

Таким образом, установленный перед экраном видеомонитора защитный экран позволяет наиболее эффективно решить задачу защиты оператора персонального компьютера от электромагнитного излучения экрана электронно-лучевой трубки (см. таблицу 4.2.2).

Это позволяет использовать более дешевые мониторы и продолжать эксплуатировать уже имеющиеся видеодисплейные терминалы с высоким уровнем электромагнитных излучений. При этом, однако, следует учитывать, что защитный экран приводит к изменению картины электромагнитного поля, что может привести к возникновению недопустимых значений напряженности электромагнитного поля на соседних рабочих местах, как отмечалось выше.

Применение защитных фильтров, как отмечалось выше, может значительно улучшить многие визуальные параметры дисплеев, но, кроме этого, защитить пользователя от электростатического и переменного электромагнитного полей. При установке фильтра поле деформируется и, уменьшаясь по абсолютному значению во всех направлениях, относительно увеличивается в направлениях соседних пользователей. Эффективным оказывается применение фильтров новых конструкций с дополнительным экранированием боковых сторон дисплеев, а также использование разработанных в России поглощающих устройств (см. рисунок 4.2.2).

Рисунок 4.2.1 - Зависимость затухания электромагнитного поля (S_E) от частоты (f) при использовании различных типов электромагнитных экранов. (Типы и характеристики экранов см. таблице 4.2.1)

Таблица 4.2.1 - Характеристики некоторых просветных электромагнитных экранов

Таблица 4.2.2 - Сравнительная характеристика монитора IBM 8518 без и с фильтрами фирмы 3М типов AF 200L и PF 400L

Рисунок 4.2.2 - Распределение электрического переменного и электростатического полей персонального компьютера (а - в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц; б - в диапазоне частот 2 - 400 кГц: в - электростатическое поле) по нормам ГОСТ Р. 50948-96 и МРК II (1), без защитного фильтра (2), с высококачественным плоским защитным фильтром (3), с фильтром DEFENDER АВSOLUТ (4), с фильтром DEFENDER АВSOLUТ и устройством РОWЕRСUТ (5).

Организация рабочего места

Для создания комфортных условий работы необходимо выполнение следующих правил:

. Располагать дисплей необходимо на высоте чуть чиже уровня глаз и на расстоянии 45...70 см от оператора.

2. Располагать клавиатуру таким образом, чтобы кисть руки и предплечья располагались параллельно полу.

3. Клавиатура должна быть удобна для выполнения работы двумя руками, конструктивно отделена от видеомонитора для обеспечения ее оптимального расположения и принятия рациональной рабочей позы.

4. Клавиатуру следует располагать на поверхности стола на расстоянии 100 -300 мм от края, обращенного к оператору, угол наклона к панели клавиатуры должен быть в пределах 5 - 15 градусов.

5. Использовать кресло, обеспечивающее поддержку спины и которое может быть установлено на такой высоте, чтобы обеспечить бедрам параллельное полу расположение, не задевая при этом нижний край рабочего стола.

6. Конструкция рабочего стола должна обеспечивать возможность оптимального размещения на рабочей поверхности используемого оборудования с учетом его количества, конструктивных особенностей, а также характера выполняемой работы.

7. Использовать устанавливаемую на стол переносную лампу, позволяющую направлять ее свет так, чтобы избежать бликов на экране.

8. Оконные проемы должны быть оборудованы регулируемыми жалюзи или занавесями, позволяющими полностью закрывать оконные проемы. Занавеси следует выбирать одноцветные, гармонирующие с цветом стен, выполненные из плотной ткани.

9. Регулярно очищать экран дисплея и защитный экран от пыли и других загрязнений, как эго указано в инструкции по эксплуатации.

10. Не направлять лицо к окну или ярких источников света и также не работать спиной к окну. Необходимо располагать рабочее место таким образом, чтобы оператор находился боком к окну или другим ярким источникам света.

0. Не допускать появления бликов на экране дисплея.