2. Выбор топологии сети с учетом местоположения заданных населенных пунктов

2.1 Выбор связевой аппаратуры

Согласно заданию, необходимо обеспечить 205 каналов магистральной связи, 85 каналов дорожной связи и все виды оперативно технологической связи (ОТС). При определении требуемого числа систем передачи необходимо руководствоваться следующими принципами: кабель должен использоваться наиболее эффективно, резерв по физическим цепям должен составлять примерно 10% – 15% (практически, это означает, что одна из четвёрок кабеля должна быть резервной); резерв по каналам связи должен составлять не более 15% – 20%.

Определим необходимое число систем передачи данных для обеспечения работы магистральной связи. Используем аппаратуру типа ИКМ-120. Данная система способна обеспечить работу 120 каналов связи:

(2.1)

где N – требуемое число систем передачи,

Nk – число каналов, которое необходимо обеспечить,

Nc – число каналов, на которое рассчитана используемая система связи.

В данном случае:

для организации магистральной связи достаточно двух систем ИКМ-120.

Определим необходимое число систем передачи данных для обеспечения работы дорожной связи.

Достаточно одной системы ИКМ-120.

При организации ОТС необходимо учесть, что некоторые виды связи, такие как перегонная (ПГС), межстанционная (МЖС), связь электромехаников (СЭМ) не подлежат частотному или временному уплотнению и могут быть реализованы только по физическим цепям (обусловлено устройством оконечных абонентских аппаратов, назначением, соображениями безопасности и надёжности). Цепь диспетчерского контроля СЦБ работает в спектре тональных частот и поэтому для нее необходимо выделять телефонную пару. Также отдельных пар требуют цепи телеуправления (ТУ) и телесигнализации (ТС). Также следует учесть, что цепи ПГС используют четырехпроводные окончания, таким образом для них требуется выделить две физические цепи (две пары)

Остальные виды ОТС: поездная диспетчерская связь (ПДС), энергодиспетчерская (ЭДС), постанционная (ПС), билетно диспетчерская (ДБК), вагонно диспетчерская (ВГС), поездная радиосвязь (ПРС), и линейно-путевая связь (ЛПС) уплотняются системой К-12+12, работающей в спектре частот 8 – 124 кГц, которая позволяет получить 12 двухсторонних телефонных каналов и один служебный телефонный канал. В этой системе по одной паре жил симметричного кабеля предаются две группы частот: в одну сторону 12,3 – 59,4 кГц, в обратном направлении 72,6 – 119,7 кГц. Таким образом, система К-12+12 позволяет полностью обеспечить заданное число видов ОТС.

Определим необходимое число физических цепей:

магистральная связь – 4 пары;

дорожная связь – 2 пары;

ОТС – 8 пар, из которых одна уплотняется аппаратурой К-12+12.

Цепи СЦБ – 6 пар.

Всего: не менее 20 пар для двухсторонней связи.

2.2 Выбор типа и количества кабелей

Кабельная магистраль может быть организована по одно-, двух-, или трех кабельной системе. При одно-кабельной системе все виды связи и цепи СЦБ организуются по одному кабелю. Одно-кабельная система наиболее дешёвая, однако, обладает ограниченной дальностью передачи (до 1500 км) и допускает относительно небольшое развитие числа телефонных каналов. Поэтому эта система рекомендуется для организации дорожной и отделенческой связи лишь на второстепенных участках железных дорог, не имеющих перспектив развития.

При двух кабельной системе для организации всех видов связи и СЦБ прокладывается два кабеля, при этом для цепей дальней связи (магистральной и дорожной) используется цифровая система передачи, например ИКМ-120, со скоростью передачи информации 8448 Кбит/с. Данная система требует две кабельные пары. Пары располагаются в разных кабелях в целях обеспечения защищённости от переходных токов.

Двух кабельная система по требуемому количеству каналов и двухпроводных цепей в большинстве случаев удовлетворяет требованиям, предъявляемым к магистральным линиям связи, и является в настоящее время основной системой кабельной магистрали. Однако объединение в одних кабелях всех видов связи, а также цепей СЦБ, требующих частых отпаев от магистрального кабеля к перегонным и станционным объектам, вызывает определённые трудности при монтаже и эксплуатации кабельной магистрали, снижает устойчивость и качество дальней связи, что является недостатком двух кабельной магистрали. В ответственных случаях применяют трех кабельную систему. В этом случае прокладывается три кабеля, из которых первый используется для организации ОТС и цепей СЦБ, а второй и третий для цепей дальней связи. Такая система соответствует требованиям для всех участков железных дорог, включая скоростные, однако, требует больших капитальных вложений и эксплуатационных расходов.

По заданию будем проектировать трехкабельную систему. В связи с тем, что почвы на данном участке не относятся к агрессивным, выберем следующие типы кабелей:

МКПАБП – 441.05+120.7+10.7. – для прокладки в почве.

МКПАКП – 441.05+120.7+10.7. – для пересечения водных преград.

Чертеж кабеля показан в альбоме чертежей, где: 1 – полиэтиленовая оболочка; 2 – кругло проволочные стальные броне покровы; 3 – ленточные стальные броне покровы; 4 – вязкий подклеивающий битумный слой; 5 – алюминиевая оболочка; 6 – поясная бумажная изоляция; 7 – сердечник кабеля; 8 – кабельная четверка; 9 – жила четверки (медь); 10 – центрирующий полиэтиленовый кордель; 11 – сигнальная пара; 12 – контрольная жила; 13 – изоляция жил (полиэтилен); 14 – сигнальная жила (медь).

Тип кабеля СЦБ – ТЗПАПБ 14x4x1,2.

Емкость кабеля вторичной коммутации должна быть 3–4 четверки. Выбираем кабель:

ТЗПАБП 440.9

Чертежи кабелей ТЗПАПБ показаны в альбоме чертежей, где: 1 – полиэтиленовый шланг; 2 – ленточная стальная броня в битумном слое; 3 – алюминиевая оболочка; 4 – поясная бумажная изоляция; 5 – сердечник кабеля; 6 – кабельная четверка; 7 – медная жила кабеля; 8 – полиэтиленовая изоляция жил.