обььь
.pdfФедеральное агентство железнодорожного транспорта Томский техникум железнодорожного транспорта
Комплекс аппаратуры Обь –128 Ц
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
По дисциплине |
«Оперативно-технологическая связь» |
Для студентов заочного отделения специальности 2009 «Эксплуатация средств связи»
Томск-2004
Одобрена |
Составлена на основании |
Цикловой комиссией |
Государственного |
специальности 2009 |
образовательного стандарта |
|
СПО и рабочей программы |
|
по дисциплине «Оперативно-технологи- |
|
ческая связь» |
Автор |
преподаватель Ромашихина Нина Дмитриевна |
Учебное пособие разработано для студентов заочной формы обучения с целью самостоятельного изучения студентами комплекса цифровой аппаратуры «Обь – 128 Ц», предназначенной для организации оперативно-технологической связи в цифровых и цифро-аналоговых сетях на российских железных дорогах, в том числе на Западно-Сибирской железной дороге. В имеющейся литературе материал по данному комплексу отсутствует, а техническое описание слишком сложно и не всем доступно.
Материал учебного пособия может быть использован студентами дневной формы обучения с целью систематизации и углубления знаний, он может также представлять интерес для слушателей курсов по повышению квалификации и работников предприятий связи, занятых внедрением и техническим обслуживанием аппаратуры «Обь –128 Ц».
Содержание
Введение…………………………………………………………………………………………..
1.Организация групповых каналов в ОТС в цифровых сетях………………………….... 1.1 Структура цифровой сети ОТС…………………………………………………………… 1.2 Принцип организации групповых каналов в цифровых сетях……………………….
2.Комплекс аппаратуры Обь –128 Ц………………………………………………………… 2.1 Назначение и возможности……………………………………………………………….. 2.2 Иерархические и логическое построение системы Обь – 128 Ц…………………… 2.3 Метод образования группового канала и алгоритм резервирования………………
3.Принципы построения основных узлов аппаратуры Обь – 128 Ц…………………… 3.1 Мультиплексор SMS – 150 С……………………………………………………………… 3.2 Конвектор ССПС –128……………………………………………………………………… 3.3 Коммутационная станция NEAX 7400 М 100 МХ………………………………………. 3.4 Источник бесперебойного питания ИБП…………………………………………………
4.Управление цифровой сетью ОТС………………………………………………………… 4.1 Назначение и общие принципы организации системы управления………………… 4.2 Управление мультиплексорами SMS – 150 С…………………………………………… 4.3 Управление сетью коммутационных станций NEC и конвекторов ССПС – 128…..
5.Конструкция аппаратуры Обь – 128 Ц……………………………………………………..
6.Список используемой литературы………………………………………………………….
Введение
Производственная деятельность на железнодорожном транспорте неразрывно связана с управлением технологическими процессами, с осуществлением четкого взаимодействия подразделений и служб, занимающихся организацией безопасного движения поездов, эксплуатацией подвижного состава, пути, устройств энергоснабжения, автоматики, телемеханики и других устройств и сооружений.
Основными задачами железнодорожного транспорта в условиях рыночной экономики являются увеличение объема грузовых и пассажирских перевозок и рост доходов железнодорожников при постоянном сокращении транспортных расходов. Для решения этих задач разработана программа развития железнодорожного транспорта, решающая роль в которой отводится информатизации и внедрению современных информационных технологий. Создаются комплексы информационных технологий по управлению перевозочными процессами, маркетингом, экономикой и финансами, инфраструктурой и социальной сферой транспорта. Все это приводит к значительному увеличению количества информации, предъявляет более жесткие требования к скорости и достоверности ее передачи.
Технической базой информатизации и всей системы управления железнодорожным транспортом является связь, основу которой составляет первичная сеть связи – транспортная сеть, обеспечивающая передачу всех возможных информационных потоков. В соответствии с «Концепцией создания цифровой сети связи МПС» транспортная сеть строится на базе волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) и систем передачи синхронной цифровой иерархии SDH, обеспечивающих высокие скорость и достоверность передачи информации, большое количество и высокое качество организуемых каналов, а также высокую степень защиты информационных потоков.
На основе первичной сети связи строятся вторичные сети – технологический сегмент сети связи железнодорожного транспорта, включающий:
-общетехнологические телефонные сети ОбТС,
-оперативно-технологические сети ОТС,
-сети передачи данных СПД.
Всложном комплексе средств связи, которыми оснащены железные дороги, особое место занимает оперативно-технологическая связь, являющаяся неотъемлемой частью технологических процессов управления железнодорожным транспортом и одним из средств обеспечения безопасности движения поездов.
Применение новой технологии передачи информации с помощью волоконно-опти- ческих систем связи наиболее полно удовлетворяет требованиям, предъявляемым к системе ОТС в цифровой сети:
- более быстрый процесс установления соединений; - отсутствие потерь информации при вызове в процессе установления соедине-
ний; - возможность подключения к групповому каналу более двухсот абонентов без
ухудшения качества связи; - недопустимость отказов в предоставлении связи по причине недоступности ре-
сурсов; - обеспечение режима коллективных переговоров абонентов диспетчерского кру-
га между собой и с диспетчером; - сопряжение с аналоговыми ответвлениями диспетчерского круга, организован-
ными с использованием тонального избирательного вызова.
Внастоящее время имеется многочисленная аппаратура ОТС, позволяющая решать указанные выше задачи: ДСС, МиниКом ДХ-500 ЖД, КS 2000 R, ОТС-ЦМ, Обь-128Ц. На Западно-Сибирской, Южно-Уральской, Красноярской и ряде других железных дорог для организации ОТС в цифровых и цифро-аналоговых сетях применяется аппаратура Обь-128 Ц, разработанная фирмами «СИТЭС Телеком», «NEC» и предприятием ЭЗАН.
1. Организация групповых каналов ОТС в цифровых сетях
1.1.Структура цифровой сети ОТС
Цифровая сеть оперативно-технологической связи (ОТС) строится с использованием первичных цифровых каналов ПЦК (каналов Е1) сети технологической и магистральной связи в соответствии с отраслевым стандартом ОСТ 32.145-2000.
Базовой структурой цифровой ОТС является кольцевая двухуровневая структура (рис. 1). Кольцо нижнего уровня представляет собой участок первичной сети связи SDH с использованием мультиплексоров STM-1, соединенных между собой волоконно-оптиче- ским кабелем. Кольцо нижнего уровня образовано в виде пучка ПЦК (Е1) с информационным потоком 2048 кбит/с в каждом ПЦК. Количество ПЦК в пучке зависит от суммарного информационного потока в кольце нижнего уровня. Кольца нижнего уровня формируются в пределах участка ОТС, в состав одного кольца могут входить до 50 станций с общим числом абонентов до 200.
Кольцо верхнего уровня используется для ретрансляции информации между кольцами нижнего уровня в пределах отделения или дороги. Кольцо верхнего уровня может быть образовано системой передачи STM-4 (16) в виде пучка каналов Е1, количество которых зависит от суммарного информационного потока в каналах ретрансляции.
Защитные кольца по каналам Е1 систем передачи STM-1, STM-4(16) организуются, как правило, по цепи другой ВОЛС («пространственные» кольца). При невозможности организации пространственных цифровых колец используются так называемые «плоские» кольца, организованные по другой паре оптических волокон в том же кабеле.
Кольцо верхнего уровня формируется из «мостовых» станций, обеспечивающих сопряжение кольца верхнего уровня с кольцами нижнего уровня (рис. 2). В кольце верхнего уровня обеспечивается организация диспетчерских кругов, абоненты которых расположены в кольцах нижнего уровня, а также «подтягивание» диспетчерских кругов к аппаратуре распорядительных станций ЕДЦУ (ДАДЦУ). Количество колец ПЦК нижнего уровня, объединенных в единую сеть ОТС одним кольцом верхнего уровня, должно быть не более 20.
В аппаратуре цифровой сети ОТС используются три типа внешних интерфейсов:
1.интерфейсы ПЦК (Е1) предназначены для сопряжения станции с цифровыми каналами;
2.интерфейсы RS-232 предназначены для сопряжения станции с автоматизированным рабочим местом эксплуатационного персонала системы ОТС;
3.интерфейсы абонентских окончаний предназначены для сопряжения устройств абонентов сети ОТС с аппаратурой распорядительных и исполнительных станций ОТС.
1.2.Принцип организации групповых каналов в цифровых сетях
Принцип организации групповых каналов диспетчерской связи и поездной радиосвязи (ПРС) в цифровой сети показан на рис. 3.
Для каждого вида диспетчерской связи и поездной радиосвязи используется основной цифровой канал ОЦК со скоростью передачи 64 кбит/с, работающий в режиме распределенной конференц-связи с линейной топологией размещения групп абонентов.
Количество каналов ОЦК, необходимых для организации всех связей на участке ОТС, соответствует количеству диспетчеров (8…16) и количеству каналов ПРС (1 или 2), что позволяет для всех абонентов участка в большинстве случаев использовать один первичный цифровой канал ПЦК (Е1) со скоростью передачи 2048 кбит/с.
Подключение абонентов к общему каналу ОЦК осуществляется с помощью распределенных по станциям участка цифровых сумматоров ЦС (рис. 4), обеспечивающих согласованное подключение абонентских переговорных устройств к общему каналу.
КПП
ПП – промпункт сети ОТС
РС |
канал ОЦК |
КПП |
РС – распорядительная станция
Рис. 4 Упрощенная схема цифрового сумматора
Цифровые сумматоры реализуют возможность ведения переговоров по принципу «каждый с каждым и каждый с диспетчером». Они не вносят дополнительного затухания и амплитудно-частотных искажений, что позволяет увеличить длину диспетчерского участка до 400…500 км и включить до 200 абонентов.
Первичный цифровой канал Е1 содержит 32 канальных интервала КИ (ОЦК). Цифровая сеть ОТС обеспечивает в канале Е1 передачу информации следующих четырех типов:
1.сигналы синхронизации между взаимодействующими по каналам Е1 объектами, передаваемые в КИО;
2.сигнальные сообщения (сигналы избирательного вызова, прямого и обратного управления, сигналы ПРС и другие), передаваемые в общем канале сигнализации ОКС (КИ 16);
3.речевые сигналы;
4.данные.
Формирование и выделение групповых каналов диспетчерской телефонной связи и поездной радиосвязи, выделение каналов передачи данных и каналов тональной частоты (ТЧ) на каждой станции осуществляется с помощью специализированного мультиплексора, входящего в состав аппаратуры ОТС.
Для обеспечения живучести сети цепь последовательно включенных станций ОТС организуется в режиме кольца.
Для работы в цифро-аналоговых сетях в аппаратуре ОТС предусмотрены специализированные интерфейсы – устройства сопряжения аналоговых ответвлений с цифровыми каналами.
В качестве абонентских переговорных устройств в аппаратуре ОТС могут использоваться как цифровые, так и аналоговые телефонные аппараты.
2. Комплекс аппаратуры Обь-128Ц
2.1. Назначение и возможности комплекса
Комплекс аппаратуры Обь – 128Ц – это цифровая коммутационная система, предназначенная для организации ОТС для российских железных дорог в цифровых и цифроаналоговых сетях.
Комплекс рассчитан для работы в качестве:
-распорядительной станции отделенческой проводной ОТС;
-распорядительной станции симплексной поездной радиосвязи;
-исполнительной станции проводной ОТС, являющейся одновременно коммута-
тором станционной распорядительной и стрелочной связи, а также громкоговорящей парковой связи.
Предусмотрена возможность использования аппаратуры комплекса одновременно
врежиме распорядительной и исполнительной станции.
Ваналоговой сети для работы аппаратуры могут быть использованы:
-телефонные четырехпроводные каналы любых систем передачи (К-12+12, К-24Т, К-60П);
-двухпроводные физические цепи.
Вцифровой сети для организации отделенческой ОТС должны использоваться два первичных цифровых канала (ПЦК) Е1 со скоростью передачи 2048 кбит/с (2Мбит/с), организованных по волоконно-оптической линии связи (ВОЛС).
Комплекс аппаратуры Обь-128Ц позволяет организовать следующие виды связи: а) отделенческую проводную ОТС:
- ПДС – поездную диспетчерскую связь; - МЖС – поездную межстанционную связь; - ЛПС – линейно-путевую связь; - ПС – постанционную связь;
- ОПС – связь дежурного по охраняемому переезду; - ЭДС – энерго-диспетчерскую связь; - СДС – служебную диспетчерскую связь; - ПГС – перегонную связь;
- МДС – маневровую диспетчерскую связь; - ВДС – вагонную диспетчерскую связь; - БДС – билетную диспетчерскую связь;
- ОВД – связь органов внутренних дел на транспорте; - связь с агентом СФТО; б) дорожную распорядительную связь ДГП; в) станционную ОТС:
- СРТС – станционную распорядительную телефонную связь; - СТР – стрелочную связь; - ДПС – двухстороннюю парковую связь; г) связь совещаний; д) поездную радиосвязь;
е) передачу данных (ПД) от линейных предприятий систем ТУ – ТС и других служб цифровой сети.
Всостав аппаратуры входят следующие устройства:
-мультиплексор сети SDH SMS-150С;
-конвертер ССПС-128;
-цифровая коммутационная станция NEAX 7400 NEC;
-цифровые пульты;
-интерфейсы;
-источник бесперебойного питания ИБП.
2.2. Иерархическое и логическое построение системы Обь-128 Ц
Иерархическое построение системы ОТС предусматривает наличие трехуровневой структуры коммуникаций (рис. 5) и предполагает включение в ее состав части уже существующих и вновь строящихся систем передачи информации.
Уровень 1. В качестве каналов первичной сети связи используются каналы сети SDH. Мультиплексоры сети SDH SMS-150С соединяются магистральным волоконно-оп- тическим кабелем с пропускной способностью 155 Мбит/с (первый уровень иерархии STM-1) и предоставляют доступ абонентам сети ОТС и ПД в высокоскоростную транспортную сеть по каналам Е1 со скоростью 2 Мбит/с.
Уровень 2. Конвертеры ССПС-128 обеспечивают создание групповых каналов и подключение к ним абонентов различных типов, при этом с помощью интерфейсов обеспечивается сопряжение цифровых каналов с уже существующим аналоговым оборудованием.
На мостовых станциях для выделения и коммутации потоков Е1 кольца верхнего уровня используется второй конвертер ССПС-128.
Уровень 3. Цифровая коммутационная станция NEAX 7400 NEC обеспечивает подключение и функционирование пультов и других абонентов, а также их взаимодействие с конвертером ССПС-128.
Цифровые пульты устанавливаются на рабочем месте диспетчера, оператора, дежурного по станции (ДСП). Пульты ДСП и операторов выполнены на базе оконечного абонентского цифрового устройства DTP-32D и имеют 32 кнопки, из них 24 функциональнопрограммируемых и 8 кнопок прямого вызова абонентов. В случае необходимости количество кнопок прямого вызова может быть расширено за счет установки дополнительной цифровой консоли DCU-60-1. Пульты диспетчеров реализуются на базе оконечных абонентских устройств DTP-16D, DTP-32D, DCU-60-1 в зависимости от потребностей и количества абонентов прямого вызова (рис. 6).
Пульты ДНЦ (поездного диспетчера), ДСП (дежурного по станции), оператора имеют функции управления голосом и громкоговорящей связи. При необходимости используются микрофон и выносной динамик. Предусмотрено подключение пультов к педалям.
Интерфейсы входят в состав конвертера ССПС-128 и коммутационной станции NEAX 7400 и обеспечивают сопряжение оборудования аппаратуры Обь-128Ц с оконечным оборудованием абонентов и пультов сети ОТС.
Логическая структура сети ОТС представлена на рис. 6, она образована двумя кольцами:
1.конвертеров ССПС-128, соединенных каналами ISDH;
2.коммутационных станций NEAX 7400, соединенных каналами ОКС №7.
При этом конвертеры соединены попарно с коммутационными станциями каналами Е1 и ISDH.
Канал сигнализации ISDH используется для обмена информацией конвертеров ССПС0128 между собой и с коммутационными станциями NEAX 7400 NEC. Канал сигнализации ОКС № 7 обеспечивает обмен данными в сети между цифровыми станциями NEC.
Конвертер ССПС-128 обеспечивает функционирование собственных абонентов (абонентов существующих аналоговых подсистем) и абонентов, подключенных к коммутационной станции NEAX 7400 NEC.
Типовой вариант подключения участковых связей на станции к аппаратуре ОТС |
|||||
Обь-128 Ц приведен на рис. 7. |
|
|
|
|
|
|
ВОК |
|
ВОК |
|
|
|
«Запад» |
|
«Восток» |
|
|
|
|
SMS-150C |
|
|
|
|
|
E1 |
|
|
|
Подключение ПРС (РС- |
|
E1 |
NEAX 7400 |
E1 |
Дополнительные |
ССПС-128 |
M100MX |
|
кабинеты NEAX |
||
46 по четырехпроводной |
|
||||
|
|
|
|
7400 |
|
схеме) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подключение связи с |
|
|
|
|
Ц |
местом работ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(двухпроводная схема) |
|
ИС4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подключение |
|
|
|
|
ЦБ |
ТЧ-каналов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
An |
|
|
ИС2 |
МЖС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВГС (ПУ-4Д) |
|
|
|
|
|
ПС (ПУ-4Д) |
|
|
|
|
|
ЛДС (ПУ-4Д) |
СДС (двух-, четырехпроводная схема через КДСУ) |
|||
|
ПДС (ПУ-4Д) |
ПГС 1 и ПГС 2 |
|
|
|
|
ЭДС (ПУ-4Д) |
Педаль диспетчера |
|
|
|
Рисунок 7- Схема подключения участковых связей |
2.3. Метод образования группового канала и алгоритм резервирования
Схема организации группового канала приведена на рис. 8. В основу организации группового канала положена организация полупостоянного соединения – виртуального пути. Для каждой службы, каждого диспетчерского круга организуется свой виртуальный путь от первой до последней станции данного круга. Образуемый виртуальный круг использует один тайм-слот (основной цифровой канал ОЦК со скоростью 64 кбит/с), динамически выделяемый в потоке Е1 между двумя соседними конвертерами ССПС-128.
Полупостоянное соединение поддерживается системой управления до момента возникновения нештатных ситуаций. В случае их возникновения запускается алгоритм поиска нового виртуального пути и установления полупостоянного соединения в обход аварийного участка. При этом алгоритм ориентирован на выполнение следующих действий:
-делается попытка установить полупостоянное соединение через цифровую станцию NEC, при этом при выходе из строя одного или нескольких конвертеров, управление абонентами подключенных к ним станций NEC принимает на себя ближайший исправный конвертер ССПС-128;
-если система по каким-либо причинам не может организовать виртуальный путь через станции NEC, делается попытка организовать полупостоянное соединение через резервное магистральное кольцо.
обход |
|
|
Е1 |
|
|
|
t.s.j. |
|
t.s.i. |
|
|
Вирт. Путь Служба |
Вирт. Путь Служба |
|
2 |
||
1 |
||
|
||
NEAX |
|
|
7400 |
|
|
|
обход |
|
|
Рис.8 Схема организации канала связи |