Разработка сети мониторинга поездной радиосвязи ОАО "РЖД"

 

Содержание


Введение

1. Состояние и перспективное развитие средств беспроводной связи на железнодорожном транспорте

2. Система управления технологической сетью связи

3. Обзор и анализ технических средств радиомониторинга

3.1 Организация мониторинга

3.2 Системы мониторинга

3.3 Интеграция разнотипного измерительного оборудования

3.4 Унифицированный протокол управления аппаратурой

4. Обзор и анализ существующих систем радиомониторинга

4.1 Состав и структурная схема станции радиомониторинга

4.2 Основные технические требования к функциональным узлам систем радиомониторинга

4.3 Сравнительный анализ комплексов радиомониторинга

4.4 Автоматизированный измерительный комплекс контроля параметров каналов поездной радиосвязи (АИКПРС). Состав и структура

4.5 Алгоритм функционирования измерительного комплекса АИКПРС

4.6 Описание комплекса АИКПРС

4.7 Программные комплексы мониторинга

5. Оборудование сети мониторинга поездной радиосвязи

5.1 Характеристика проектируемого участка

5.2 Технические параметры радиостанций ПРС

5.3 Структурная схема мониторинга

5.4 Обоснование необходимости измерительного вагона в контуре системы радиомониторинга

5.5 Энергетический расчёт длины регенерационного участка ВОЛС. Определение показателей ошибок для сетевых трактов

6. Безопасность и экологичность решений проекта

6.1 Охрана труда

6.2 Охрана окружающей среды

7. Экономическая часть проекта

7.1 Общая характеристика проектируемого объекта с экономической точки зрения

7.2 Определение капитальных вложений

7.3 Определение эксплуатационных затрат

Заключение

Список использованных источников


Введение


Радиосвязь занимает одно из ведущих мест в общей системе экономического обеспечения страны. Она довольно проста в построении, оперативна в организации, экономически эффективна и в большинстве случаев является единственным способом обмена информацией с подвижными объектами. В условиях растущей общей технической оснащённости железнодорожного транспорта внедрение радиосвязи с подвижными объектами стало насущной необходимостью. Многолетний опыт применения радиосвязи на транспорте позволил значительно повысить производительность труда, оперативность, чёткость и безопасность проведения работ, эффективность использования локомотивного и вагонного парков.

Высокие требования к качеству технологической радиосвязи в плане обеспечения безопасности перевозок предусматривает непрерывный контроль параметров каналов с целью мониторинга их состояния и профилактики сетей.

Постоянно повышающийся спрос на информацию означает, что все большое число систем радиосвязи претендуют на ограниченный природный ресурс, каким является радиочастотный спектр. Кроме того, нехватка спектра связана не только с ростом числа потребителей этого ресурса, но и несовершенством передающей и приемной аппаратуры, заключающимся в следующем: наличие внеполосных и побочных излучений у передатчиков, побочных каналов приема у радиоприемников, ограниченным динамическим диапазоном приемников. Высокое качество радиосвязи может быть достигнуто только в случае, когда все передающие станции работают в соответствии с международными рекомендациями, издаваемыми Международным союзом электросвязи (МСЭ) и национальными нормами и правилами, издаваемыми соответствующими регулирующими органами.

поездная радиосвязь мониторинг сеть

Целью дипломного проекта является разработка сети мониторинга поездной радиосвязи, которая позволяет дистанционно оценивать:

предотказные состояния стационарных радиостанций поездной радиосвязи путем мониторинга радиостанций поездных кругов из единого диспетчерского центра управления;

-состояние волноводных направляющих линий поездной радиосвязи путем измерения соотношения "сигнал/ шум";

предотказные состояния локомотивных радиостанций путем мониторинга из автоматических контрольных пунктов;

контролировать все радиоэлектронные средства с автоматическим предоставлением результатов тестирования в Единую систему мониторинга и администрирования сетей связи ОАО "РЖД" (ЕСМА).

1. Состояние и перспективное развитие средств беспроводной связи на железнодорожном транспорте


Развитие сети связи ОАО "РЖД" РФ осуществляется по единой идеологии построения первичных сетей связи на основе волоконно-оптических линий связи ВОЛС с использованием цифровых систем передачи и коммутации.

К настоящему времени создана цифровая сеть связи протяженностью свыше 47 тыс. км. Волоконно-оптический кабель (ВОК), применяемый для цифровой сети содержит 16 или 24 волокна, из них 4 волокна с ненулевой смещенной дисперсией с перспективой использования технологии DWDM, а остальные волокна 12 (20) по стандартной технологии с длиной волны 1,33 или 1,55 мкм. ВОК подвешивается на опорах контактной сети или укладывается в землю (в виде бронированного кабеля или в специальных трубках).

Одновременно реализованы и развиваются резервирующие основную магистральную сеть - сети спутниковой и радиорелейной связи. Сеть магистральной спутниковой связи объединяет 17 узловых станций, расположенных в городах Управлений железных дорог и абонентские станции, устанавливаемые в крупных железнодорожных узлах, в отделениях железных дорог, станциях-портах и т.д. Современная протяженность радиорелейных линий связи составляет около 10 тыс. км.

На основе волоконно-оптического кабеля созданы магистральный и технологический уровни систем цифровой связи. Магистральный уровень имеет протяженность свыше 45 тыс. км и обеспечивает организацию цифровых потоков на основе мультиплексоров STM-16 и STM-4 по основным направлениям перевозок (скорость передачи до 2,5 Гбит/с). Технологический уровень реализован на 4-х волокнах ВОК. Этот уровень обеспечивает организацию каналов связи и передачи данных на каждой станции сети дорог преимущественно на основе аппаратуры синхронной цифровой иерархии STM-1, STM-4 российского производства. На сегодня построено свыше 30000 км каналообразующих систем интегрированных с существующими аналоговыми сетями технологической связи. На медных кабелях для организации первичной сети на малодеятельных направлениях и резервирования каналов на кабельных магистралях с ВОЛС используются системы HDSL со скоростью передачи 2 Мбит/с.

Если создание магистральной сети связи по основным направлениям перевозок практически завершено и требуется, в основном, "умощнение" цифровых потоков по ряду участков, то технологический сегмент в настоящее время интенсивно развивается.

Магистральные и дорожные сети передачи данных объединяют Главный вычислительный центр МПС и вычислительные Центры железных дорог, абонентские терминалы информационно-управляющих систем, Центры диспетчерского управления железных дорог. Сеть передачи данных строится на стандартной технологии с использованием современных технических средств и протоколов. В качестве основного протокола принят протокол TCP/IP. Сеть передачи данных магистрального уровня имеет 17 дорожных сегментов, включает в себя магистральный центральный узел (основной и резервный) ГВЦ МПС России и региональные узлы Управлений железных дорог при дорожных ИВЦ или узлах связи.

Сети оперативно-технологической (диспетчерской) связи строятся на специализированных системах коммутации отечественного производства со следующими организационными принципами:

обеспечение взаимодействия с существующей аналоговой сетью оперативно-технологической связи;

локальность сети ОТС, обеспечивающая доступ в неё ограниченного круга абонентов;

-организация диспетчерских связей в соответствии с принятой структурой управления эксплуатационной работой железнодорожного транспорта (коллективная связь с избирательным вызовом, отсутствие отказов в установлении соединений и др.);

резервирование диспетчерских связей.

Для организации оперативно-технологической связи в цифровой сети на участке железной дороги используется один или несколько каналов Е1, выделяемых с помощью систем передачи технологического сегмента. Система оперативно-технологической связи строится по кольцевому принципу с использованием обходных каналов Е1 дорожной или магистральной сети.

Цифровые сети оперативно-технологической связи являются важнейшим звеном централизации управления перевозками для обеспечения взаимодействия диспетчерского аппарата с абонентами, действия которых непосредственно влияют на безопасность движения (дежурные по станциям, машинисты поездов), а также в условиях появления новых видов диспетчерского руководства с высокой надежностью и быстродействием. В настоящее время цифровыми сетями ОТС охвачено более 17 тыс. км железных дорог и их развитие продолжается.

Магистральная и технологические сети связи являются взаимоувязанными и дополняющими друг друга структурами единой цифровой сети связи. Их взаимодействие обеспечивает возможности резервирования каналов связи, решение проблем "последней мили", организации подсистем мониторинга и администрирования. Синхронизация всех сетей технологической связи достигается за счет использования синхросигналов магистральной сети с выходов первичных эталонных генераторов (ПЭГ) или вторичных задающих генераторов (ВЗГ), обеспечивающую относительную погрешность частоты не более 10-12 (при норме 10-11).

Сети технологической радиосвязи (поездная, станционная и ремонтно-оперативная) охватывает всю сеть Российских железных дорог и эксплуатируется преимущественно на основе использования отечественных специализированных аналоговых радиосредств, производимых на российских предприятиях (кроме носимых радиостанций). Ряд требований, связанных с повышением производительности труда работников транспорта и безопасности движения поездов, развитием сервисных услуг пассажирам и др. определяют необходимость комплексного решения этих задач на основе многоканальной цифровой системы технологической радиосвязи. Создаваемые на основе ВОЛС цифровые системы передачи являются базовыми структурами развития цифровой системы технологической радиосвязи. Развертывание цифровых сетей радиосвязи в режимах радиотелефонной связи и передачи данных должно обеспечить на основе единой технологии решение задач автоматизации управления движением поездов и повышения на этой основе безопасности движения, информационного обеспечения всех работников ОАО "РЖД" и других ведомств, связанных с перевозочным процессом. Виды и услуги технологической радиосвязи ОАО "РЖД" приведены на рисунке 1.1.


Рисунок 1.1 - Виды и услуги технологической радиосвязи ОАО "РЖД"


Системы радиосвязи построены в основном на аналоговом малоканальном оборудовании, работающем в гектометровом и метровом диапазонах по принципу "одна частота - один канал. Задачи управления перевозками и обеспечения безопасности движения решаются в основном за счет высокой избыточности радиосредств и громоздкой системы эксплуатации.

Сложившаяся исторически структура построения радиосвязи имеют известные недостатки, а именно:

наличие "группового" радиоканала (режим полупостоянного соединения), принципа "говорит один - остальные слушают", избыточность регламентируемых переговоров на крупных железнодорожных узлах и грузонапряженных участках привели к информационной перегрузке не только каналов радиосвязи, но и персонала.

-отсутствие избирательного вызова и возможности автоматической идентификации вызывающего или говорящего абонента;

низкое качество связи и высокие затраты на содержание оборудования гектометрового диапазона;

сложность внедрения на существующих средствах систем удаленного мониторинга и администрирования и, как следствие, низкая надежность систем радиосвязи;

отсутствие каналов передачи данных, отвечающих требованиям систем обеспечения безопасности, управления перевозочным процессом, содержания объектов инфраструктуры и подвижного состава.

Усугубляет положение большой физический и моральный износ оборудования радиосвязи, слабое развитие антенно-мачтового хозяйства для перехода с 2 МГц на более высокочастотные диапазоны, отсутствие у ОАО "РЖД" радиочастотных ресурсов для развития цифровых систем радиосвязи общепринятых железнодорожных стандартов и, как следствие, невозможность интеграции российских систем железнодорожной связи и автоматики с системами других государств.

Рост объема перевозок вызывает потребность в увеличении пропускной способности участков железных дорог. Наиболее экономичным путем решения данной задачи является сокращение межпоездных интервалов, увеличение веса и длины поезда, сокращение времени на обработку поездов, грузовые операции без дополнительного путевого развития. Однако его реализация возможна только при условии внедрения новых систем обеспечения безопасности движения и информационных технологий. Это требует, в первую очередь, создания надежной, с достаточной пропускной способностью, безопасной подвижной телекоммуникационной среды для связи объектов инфраструктуры с подвижным составом и подвижного состава между собой.

Использование радиочастотных диапазонов, выделенных на вторичной основе, накладывает существенные ограничения на системы управления и безопасности, в первую очередь, из-за отсутствия их защиты от блокирования другими радиоэлектронными средствами и промышленными радиопомехами.

Все перечисленное свидетельствует о том, что отсутствие цифровой сети радиосвязи ограничивает развитие современных технологий организации эксплуатации железных дорог, систем автоматического управления движением и безопасности и, как следствие, сдерживает увеличение пропускной способности железных дорог.

Именно поэтому нужна цифровая сеть радиосвязи, отвечающая всем современным требованиям.

Департамент связи и вычислительной техники для реализации этой сети считает необходимым рассмотреть принятие в качестве основной системы технологической радиосвязи для планируемых участков скоростного и высокоскоростного движения, основных транспортных магистралей системы цифровой радиосвязи стандарта GSM-R. На остальных участках железных дорог осуществлять поэтапный переход с аналоговых систем гектометрового диапазона на цифровые системы радиосвязи АРСО-25 (или аналогичные) метрового (160 МГц) радиочастотного диапазона.

В программах ОАО "РЖД" планируется развить инфраструктуру радиосвязи, в первую очередь, антенно-мачтовых сооружений.

Осуществить корректировку частотно-территориального плана, предусмотрев в нем полосы частот для систем поездной, станционной, ремонтно-оперативной связи и информационно-управляющих систем. На его основании перенастроить технические средства радиосвязи железных дорог.

Привлечь предприятия-изготовители к разработке универсальных многодиапазонных (трех - и более) локомотивных радиостанций технологической радиосвязи для работы в диапазонах 2, 160 МГц (цифроаналоговая), 330 МГц (дуплексная), 460 МГц (TETRA), 900 МГц (GSM-R).

Так же возможно построение сетей технологической радиосвязи на базе "публичных" сетей подвижной связи стандарта GSM. Для этого должны быть пересмотрены технические требования к цифровой системе радиосвязи ОАО "РЖД". Совместно с коммерческими операторами стандарта GSM следует разработать технические решения по организации технологической радиосвязи с использованием инфраструктуры "публичных" сетей.

Для внедрения системы мониторинга и администрирования локомотивных и стационарных радиостанций, систем мониторинга подвижного состава, автоматизированных систем управления сортировочными станциями целесообразно на первом этапе обеспечить реализацию систем широкополосного беспроводного доступа (ШБД) (WiMax, MESH и др.) на станциях, ориентируясь на требования международного стандарта IEEE 802.16е или более высоких версий. Внедрение систем следует производить по зоновому принципу.

Предстоит разработать технические решения для организации поездной диспетчерской связи, каналов передачи данных (в том числе для информационно-управляющих систем) с помощью систем спутниковой и радиорелейной связи на малодеятельных линиях.

Для организации "последней мили к информационным системам и снижения инвестиционной нагрузки следует использовать широкополосные системы беспроводного доступа, радиорелейную и подвижную радиосвязь, в том числе сторонних операторов.

2. Система управления технологической сетью связи


Система управления технологической сетью связи ОАО "РЖД" представляет собой иерархическую систему, в которой предусматривается распределение функций оперативного мониторинга и управления между уровнями системы, а также подчиненность нижестоящих уровней управления вышестоящим уровням.

Система управления сетью связи ОАО "РЖД" (рисунок 2.1) имеет в своем составе следующие уровни:

корпоративный уровень (уровень сетевого управления) - Основной центр управления сетями связи, организованный на базе Центральной Станции Связи ОАО "РЖД" (г. Москва) и Резервного центра управления сетями связи (г. Хабаровск);

-региональный уровень (уровень управления сегментом сети) - Центры технического управления (ЦТУ) сетями связи, организованные на основе Дирекций связи 17-ти Железных Дорог;

зоновый уровень (уровень управления участком сети).


Рисунок 2.1 - Организационная структура системы управления сетью связи


Корпоративный уровень управления имеет в своем составе центр управления технологической сетью связи (ЦУ ТСС) ОАО "РЖД" (основной и резервный) и осуществляет управление сетями связи ОАО "РЖД" на сетевом уровне (управление в масштабах сети связи ОАО "РЖД"). Основной ЦУ ТСС является структурным подразделением ЦСС - филиала ОАО "РЖД".

Региональный уровень управления на каждой из железных дорог имеет в своем составе основной и резервный центр технического управления сетью связи железных дорог (ЦТУ) службы связи и вычислительной техники железной дороги (с 1.07.2006г. - дорожной дирекции связи) и осуществляет управление сетью связи ОАО "РЖД" на региональном уровне (управление сегментом сети связи ОАО "РЖД" в масштабах железной дороги - филиала ОАО "РЖД").

Зоновый уровень управления имеет в своем составе центры технического обслуживания (ЦТО), осуществляющие обслуживание участков сети связи ОАО "РЖД" в зоне своей ответственности.

Система управления сетью связи технологического сегмента создается прежде всего как дорожная модель управления, где нижний уровень - системы управления сетями связи различного назначения последовательно обобщая текущую информацию о состоянии ресурсов сети связи предоставляют верхнему уровню - единой системе мониторинга и администрирования (ЕСМА) картину функционирования сети электросвязи технологического сегмента с обеспечением возможности управления сетью от оператора Центра управления дороги.

Внедрение "ЕСМА" направлено на достижение следующих целей:

сбор и анализ информации о функционировании сети связи и оборудования сети связи (по информации поступающей из систем управления);

-повышение эффективности использования ресурсов сети связи;

улучшение управляемости сети связи за счет организации оперативного доступа к информации при принятии решений сотрудниками;

повышение степени координации работ между подразделениями на этапах сопровождения и планирования сети связи за счет использования единой информационной базы;

внедрение на сетевом и дорожном уровне технологий управления процессами эксплуатационной деятельности.

С учетом масштабности технологической сети связи ОАО "РЖД" в целом, наличия в сети разнородного телекоммуникационного оборудования многочисленных производителей, использующих различные технологии, стандарты и сервисы управления, целесообразно использовать многоуровневую систему управления.

Данная система управления базируется на применении:

современных моделей комплексного управления сетью связи, с точки зрения предоставляемых сервисов (рисунок 2.2);

-автоматизированных средств управления, обладающих необходимой функциональностью для реализации соответствующих моделей.


Рисунок 2.2 - Уровни управления системы мониторинга и администрирования (на примере первичной сети)


Таким образом, система мониторинга включается в единую систему управления технологической связью как звено контроля элементов первичной сети связи. Разрабатываемая в данном дипломном проекте система мониторинга (рисунок 2.3) призвана осуществлять мониторинг поездной радиосвязи - радиомониторинг.


Рисунок 2.3 - Система мониторинга и администрирования технологической радиосвязи


С научной точки зрения радиомониторинг (РМ) является одним из видов извлечения информации на основе анализа сигналов источников радиоизлучений. РМ отличается от таких видов извлечения информации, как радиотехническая разведка (пассивная радиолокация), радиоразведка (радиоконтроль) по таким признакам, как:

назначение и размещение исследуемых источников радиоизлучений;

-количество одновременно обслуживаемых источников радио-излучения;

пространственные, временные, частотные и статистические характеристики исследуемых радиоизлучений;

номенклатура оцениваемых параметров сигналов;

ограничения на весо-габаритные характеристики аппаратуры и ее энергопотребления;

используемые критерии эффективности. [3]

Информация, получаемая в результате радиомониторинга, накапливается в единой базе данных.

В настоящее время на железнодорожном транспорте ремонтом радиоэлектронных средств занимаются контрольно-ремонтные пункты. Но эффективность их деятельности недостаточно высока. Это связано с отсутствием централизованной координации действий и четкой информации о состояниях РЭС. Введение системы мониторинга поездной радиосвязи повысит эффективность обслуживания радиостанций, упростит контроль параметров и тем самым значительно обезопасит применение поездной радиосвязи.

Сбор информации о технических параметрах позволит проводить аналитические расчеты, прогнозировать дальнейшие изменения характеристик радиостанций, своевременно обнаруживать предотказные состояния и заблаговременно отправлять радиостанции на ремонт.

Наличие единой базы данных позволит эффектно распределять радиочастотные ресурсы, выделяемые государственными службами радионадзора, а также своевременно производить регистрацию вновь вводимых радиостанций и перерегистрацию уже используемых на производстве.

3. Обзор и анализ технических средств радиомониторинга


3.1 Организация мониторинга


Активное развитие служб радиосвязи, радиовещания, телевидения, систем беспроводной передачи данных, радиолокации и навигации требует совершенствования методов управления радиочастотным ресурсом. Радиочастотный ресурс является ограниченным природным ресурсом и его рациональное использование имеет такое же значение для страны, как и другие ресурсы, например земельный или водный. Управление радиочастотным ресурсом должно стимулировать эффективное использование систем радиосвязи, беспроводных систем коммуникаций, внедрение новейших радиоэлектронных технологий, развивать экономику и содействовать обеспечению обороны страны и правопорядка, охране жизни и здоровья граждан. Достижение перечисленных целей невозможно без наличия стройной государственной системы управления, функции которой заключаются в планировании, регламентировании и лицензировании использования радиочастотного ресурса и радиоэлектронного оборудования, стандартизации и международного сотрудничества, проведении исследований в области методов использования и управления спектром. К важнейшим функциям системы управления радиочастотным ресурсом относится радиомониторинг.

Методы радиомониторинга непрерывно совершенствуются вслед за развитием его объектов, к которым относится совокупная электромагнитная обстановка, включая загруженность радиодиапазонов и номиналов радиочастот, действующие радиоэлектронные средства, высокочастотные промышленные, медицинские и научные установки, источники индустриальных и естественных помех. Радиомониторинг это фактически "глаза и уши" процесса управления, он необходим, поскольку в реальной жизни даже санкционированное применение радиоэлектронных средств не всегда гарантирует достижение запланированных результатов ввиду сложностей учета всех особенностей радиоэлектронного оборудования и возможных взаимных влияний.

Управление радиочастотным ресурсом и радиомониторинг должны быть тесно связаны между собой, поскольку:

отсутствие избирательного вызова и возможности автоматической идентификации вызывающего или говорящего абонента;

-управление устанавливает официальный список присвоенных частот для контроля излучений;

управление дает сведения относительно полос частот, подлежащих мониторингу, и задач по контролю;

радиомониторинг принимает от системы управления заявки на выполнение конкретных задач, например поиска и идентификации радиопомех;

в результате мониторинга проверяется занятость частот, подлежащих присвоению;

в ходе мониторинга измеряются параметры, проверяется техническое соответствие передатчиков установленным нормам, обнаруживаются и локализуются нелицензированные передатчики или передатчики, параметры которых не соответствуют нормам.


3.2 Системы мониторинга


Справиться с возрастающим потоком все более сложных задач без увеличения численности работающего персонала можно только путем использования современных технологий автоматизации управления. В настоящее время наиболее эффективные системы радиомониторинга представляют собой иерархию национальных, федеральных, региональных, фиксированных, удаленных и подвижных станций радиомониторинга, объединенных в единую компьютерную сеть, работа которой происходит в реальном времени, с применением сложного программного обеспечения, использующего технологию клиент-сервер. Использование автомати-зированных систем повышает скорость и точность выполнения измерительных задач, освобождает операторов от выполнения рутинных работ, повышает производительность труда. Кроме того, улучшается коэффициент использования измерительного оборудования благодаря возможности постановки и решения многих задач в автоматическом фоновом режиме, например задач по контролю загрузки радиодиапазона, поиску радиопередатчиков, работающих без лицензии, проверке параметров зарегистрированных средств. В автоматизированной системе для осуществления радиомониторинга могут использоваться три типа станций:

стационарные (фиксированные);

-подвижные (мобильные);

портативные (носимые).

Стационарные станции радиомониторинга являются центральным элементом системы, как правило, они предназначены для работы в крупных населенных пунктах или городах. В своей рабочей зоне стационарные станции позволяют проводить все измерения без ограничений на площадь под рабочие места, неподходящие условия для установки антенн или ограниченное электропитание. Обычно в пределах одного крупного населенного пункта разворачивается несколько стационарных станций. При этом одна из них назначается центральной и работает под управлением операторов, а другие станции являются дистанционно управляемыми и не требуют постоянного присутствия операторов.

Главный недостаток стационарных станций - это сам факт, что их местоположение строго определено, фиксировано, а по финансовым причинам обычно эти станции нельзя установить в достаточном количестве. Поэтому стационарные станции дополняют подвижными станциями, которые в зависимости от назначения могут оборудоваться измерительными приемниками или радиопеленгаторами. Подвижные станции контроля предназначены для проведения операций по контролю, где малая мощность передатчиков, высокая направленность передающих антенн, удаленность источника радиоизлучения делают невозможным проведение измерений стационарными станциями.

К тому же в состав системы могут входить портативные средства, которые используются на стационарных или временных постах, оборудованных или не оборудованных электропитанием, а также на открытой местности. Небольшие масса и габариты портативных станций позволяют доставлять их вручную в места, недоступные для автомобилей, например во внутренние помещения или на крышу зданий. Такие станции необходимы для определения точного местоположения источника помехи или для проверки на месте жалобы на помехи от радиооборудования. Одна из возможных структур автоматизированной системы представлена на рисунке 3.1 Обмен данными между стационарными постами системы осуществляется по высокоскоростным радиоканалам, проводным или оптоволоконным линиям. Для обмена данными с мобильными станциями применяются низкоскоростные системы радиосвязи. Представленная на рисунке 3.1 система может входить составной частью в более сложную иерархическую систему, охватывающую несколько городов, федеральный округ или страну в целом. Очевидно, что в любом случае структура управления в автоматизированной системе должна соответствовать организации управления в административной службе, в интересах которой она функционирует.


Рисунок 3.1 - Структура автоматизированной системы радиомониторинга


В Российской Федерации в соответствии с основными положениями Федерального закона "О связи" радиоконтроль за радиоэлектронными средствами гражданского назначения осуществляется радиочастотной службой. Во всех федеральных округах РФ организованы и действуют радиочастотные центры (РЧЦ) федеральных округов. Деятельность радиочастотных центров направлена на обеспечение надлежащего использования радиочастот, радиоэлектронных средств (РЭС) и высокочастотных установок (ВЧУ) промышленного или медицинского назначения. Радиочастотные центры обеспечивают рациональное частотно-территориальное планирование, производство и учет радиочастотных присвоений, РЭС, ВЧУ и пользователей радиочастот, решают задачи радиоконтроля согласно зонам территориальной ответственности действующих в их составе подразделений радиоконтроля. Радиочастотные центры федеральных округов имеют филиалы, расположенные, как правило, в крупных городах - центрах субъектов РФ. В состав филиалов РЧЦ помимо административных структур входят станции радиомониторинга (радиоконтрольные пункты), оснащенные оборудованием для проведения радиоизмерений. Таким образом, инфраструктура радиочастотной службы построена по иерархическому принципу, как показано на рисунке 3.2 На верхнем уровне находится федеральный РЧЦ, ниже филиалы РЧЦ в регионах, а еще ниже - отдельные станции радиомониторинга.


Рисунок 3.2 - Структурная схема организации РЧЦ федерального округа


Для обеспечения централизованного управления автоматизированная система также должна подчиняться иерархическому принципу, при котором каждый нижний уровень системы работает под управлением узла вышестоящего уровня. Система должна быть масштабируемой, способной работать при появлении новых узлов или уровней. Программное обеспечение узла - сервер радиоконтроля (РК), расположенный на более высоком уровне, должен иметь возможность получения информации, хранящейся на подконтрольных серверах РК, а также оперативный доступ к их аппаратуре радиоконтроля (при наличии канала связи с достаточной пропускной способностью). При этом для обеспечения быстрого реагирования на местные условия должна сохраняться возможность выполнения задач радиоконтроля, инициированных на нижних уровнях иерархии, с возможностью контроля результатов их выполнения на верхнем уровне.

Структура управления в автоматизированной системе представлена на рисунке 3.3.


Рисунок 3.3 - Структурная схема автоматизированной системы мониторинга


Возможны три варианта управления в системе - по первому варианту вышестоящий сервер РК управляет только подчиненными серверами, по второму варианту сервер РК управляет только подключенной к нему измерительной аппаратурой, наконец, по третьему варианту сервер радиоконтроля должен управлять подчинёнными серверами и подключенной к нему аппаратурой, Например, сервер РК, территориально размещенный в центральном здании филиала РЧЦ, управляет серверами PK, расположенными на стационарных станциях радиомониторинга. В свою очередь, сервер РК стационарной станции управляет измерительной аппаратурой, находящейся на станции. Кроме того, стационарной станции могут быть приданы мобильные или носимые средства радиомониторинга. В этом случае сервер РК стационарной станции помимо подключенной к нему измерительной аппаратуры управляет сервером РК мобильной или носимой станции.

Основные функции сервера РК:

выполнять задачи радиоконтроля в ручном (интерактивном), автоматическом (программном) и фоновом режимах;

-предоставлять пользовательский интерфейс для постановок задач радиоконтроля, контроля процесса их выполнения, отображения результатов, формирования отчетов по результатам работы;

осуществлять постановку типовых задач РК на дистанционно управляемых постах радиоконтроля в рамках иерархической системы;

управлять измерительным оборудованием на стационарных, мобильных и портативных станциях радиоконтроля.

Чтобы повысить унификацию программного обеспечения, упростить развертывание, сопровождение и обслуживание автоматизированной системы, целесообразно применять на всех ее узлах однотипные унифицированные серверы РК. В состав каждого сервера РК должна входить типовая база данных радиоконтроля (БД РК), которая является универсальным средством хранения данных в системе радиомониторинга. Структура типовой БД РК едина для всех серверов, но ее наполнение зависит от уровня иерархии, на котором находится сервер. База данных обеспечивает передачу результатов вверх по иерархической лестнице от удаленных серверов на верхние уровни системы, содержит информацию о территориально частотном плане для данного района, необходимую для выполнения задач радиомониторинга. Наличие БД РК позволяет серверу РК выполнять задачи радиоконтроля, поставленные сервером РК более высокого уровня, даже в тех случаях, когда между ними нет постоянно действующей линии электронного обмена данными.

Помимо БД РК в составе сервера РК имеются программные подсистемы (блоки), основными из которых являются:

администрирования;

-оперативной работы;

типовых задач радиоконтроля;

формирования отчетов;

картографии и навигации;

сбора данных.

Структурная схема сервера РК представлена на рисунке 3.4.


Рисунок 3.4 - Структурная схема сервера РК


Блок администрирования обеспечивает редактирование полей, таблиц и справочников БД РК. задание сценария работы сервера РК, определяемого уровнем его иерархии, доступной аппаратурой и соединениями с другими серверами.

Блок оперативной работы предоставляет оператору доступ к выбранной измерительной аппаратуре, подключенной к данному серверу РК или другим серверам, обеспечивает выполнение измерений и визуализирует их результаты в реальном времени, сохраняет задания и результаты измерений в базе данных.

Блок типовых задач радиоконтроля обеспечивает формирование заданий на типовые задачи радиоконтроля и планирование их выполнения; отправку заданий на подчиненные серверы РК и измерительную аппаратуру; контроль выполнения заданий; поддержку многозадачной работы по приоритетам, включая фоновый режим; отображение и редактирование результатов; обмен информацией с базой данных.

Блок формирования отчетов предоставляет интерактивный интерфейс формирования отчетов и осуществляет формирование типовых отчетов по результатам выполнения задач в формате MS-Word, при этом имеется возможность настройки форм отчетов.

Блок картографии и навигации обеспечивает визуализацию на карте результатов решения типовых задач радиоконтроля: обнаруженных источников радиоизлучения, распределения напряженности поля и т.д., отображает местоположения станций радиомониторинга и источников радиоизлучения в реальном времени.

Блок сбора данных предназначен для контроля и анализа результатов выполнения задач радиомониторинга на серверах РК нижних уровней для случаев, когда они инициировались непосредственно на этих уровнях.

Количество блоков, входящих в состав сервера, может меняться, модульное построение программного обеспечения допускает добавление новых модулей с новыми функциональными свойствами.


3.3 Интеграция разнотипного измерительного оборудования


Проблемой, препятствующей созданию масштабной территориально-распределенной автоматизированной системы радиоконтроля, является использование радиочастотной службой радиоизмерительного оборудования разных производителей, которое не только различается по своим техническим и метрологическим характеристикам, но и имеет различные протоколы управления. Программное обеспечение, поставляемое производителем аппаратуры, как правило, позволяет решать задачи радиоконтроля применительно только к "своему" виду оборудования. В то же время в радиочастотных службах на данный момент имеется парк вполне работоспособных приборов, приобретенных у различных производителей и, следовательно, необходима интеграция разнотипных средств измерений в структуре автоматизированной системы. Кроме того, подобная интеграция дает возможность использования сильных сторон той или иной аппаратуры, снижает опасность монополизма конкретного производителя.

Возможный вариант построения системы с разнотипным оборудованием основан на обмене данными между модулем программного обеспечения - драйвером аппаратуры и остальной системой через БД РК. Задачи на измерения поступают в БД РК, драйвер аппаратуры должен сканировать БД РК в ожидании поступления новых задач. Результаты выполнения поставленных задач также сохраняются в БД РК. Таким образом, модуль драйвера аппаратуры работает непосредственно с БД РК, при появлении новой задачи он выполняет необходимые для ее решения действия с аппаратурой, результаты своей работы драйвер также заносит в БД РК.

К сожалению, у предложенного варианта имеется несколько существенных недостатков:

каждый производитель драйвера аппаратуры обязан знать структуру БД РК. В базе данных должны иметься записи, предназначенные для обработки и хранения данных, полученных от определенной аппаратуры. Использование аппаратуры новых производителей вызовет появление дополнительных промежуточных таблиц, структура БД будет усложняться;

-при любом изменении структуры БД, например при появлении новых типовых задач радиомониторинга, потребуется обращение к производителю драйвера аппаратуры для внесения изменений в код драйвера, что может быть не всегда возможным;

предоставление информации о структуре БД сторонним организациям не всегда желательно;

обмен данными с аппаратурой производится через БД, что неизбежно снижает производительность системы, и реализовать такие возможности, как наблюдение спектра сигнала в реальном времени, становится вовсе проблематичным.

Более перспективный подход основан на разделении процессов работы с аппаратурой и с БД РК. Работой аппаратуры по-прежнему непосредственно управляет драйвер аппаратуры, но работу с БД осуществляет другое программное обеспечение - модуль транслятора задач. При этом, учитывая территориально распределенный характер системы, транслятор задач передает запросы в драйвер аппаратуры и получает результаты измерения по сетевому протоколу.

В этом случае производитель драйвера аппаратуры обязан обеспечить работу своего модуля по данному протоколу, который не привязан непосредственно к структуре БД, а зависит только от измерительных задач. По сути, драйвер аппаратуры в этом случае только лишь исполняет роль конвертора команд, переводящего запросы транслятора задач во внутренние команды обмена с аппаратурой по протоколу производителя.

Структура управления аппаратурой представлена на рисунке 3.5.


Рисунок 3.5 - Структура управления аппаратурой


При такой организации системы модуль транслятора задач может обращаться к разным модулям драйверов аппаратуры, используя один и тот же унифицированный протокол. В этом случае при изменении структуры БД РК или при появлении новых типовых задач необходимо будет внести изменения только в модуль транслятора задач, изменить комбинацию запросов к модулю драйвера аппаратуры, необходимую для решения задачи. Изменения в сам драйвер аппаратуры при этом не вносятся, необходимости обращения к производителю драйвера аппаратуры не возникает.

Модуль транслятора задач осуществляет сканирование БД РК в ожидании появления новых задач. Транслятор задач РК осуществляет постоянный мониторинг БД РК. При появлении новой задачи радиоконтроля транслятор считывает ее параметры из БД РК и формирует последовательность команд унифицированного протокола, соответствующую поступившей задаче. При получении результатов измерений от драйвера аппаратуры транслятор задач записывает значения измеренных параметров БД РК.

При необходимости работы с быстродействующей аппаратурой в реальном времени (например, при контроле особенностей спектра сигнала) модуль транслятора задач предоставляет возможность блоку оперативной работы отправлять запросы в драйвер аппаратуры и получать от него ответы. При этом БД РК не используется, а управление производится по унифицированному протоколу (рисунок 3.5).

В задачи сервера РК входит предоставление оператору пользовательского интерфейса для постановки типовых задач радиоконтроля, запись этих задач в БД РК, обработка результатов проведенных измерений для их решения. На этом уровне производятся: расчет всех статистических величин, расчет загруженности радиочастот, идентификация ИРИ по параметрам излучаемых ими сигналов и т.п. Взаимодействие сервера РК с другими узлами сводится к синхронизации БД РК на данном пункте РК и на других узлах. Синхронизация производится с помощью программного обеспечения сервера РК. Кроме того, для непосредственного управления радиоизмерительной аппаратурой ПО сервера РК предоставляет другим узлам канал прямого управления радиоизмерительной аппаратурой по унифицированному протоколу через транслятор задач.

Такой подход обеспечивает возможность однотипного управления аппаратурой различных производителей, упрощает построение и сопровождение автоматизированной системы.

3.4 Унифицированный протокол управления аппаратурой


Для того чтобы разработать унифицированный протокол управления радиоизмерительной аппаратурой, необходимо выделить типовые измерительные задачи, которые должна выполнять аппаратура. При этом следует стремиться, чтобы эти задачи были как можно более простыми, тогда задача разработчика программного обеспечения драйвера аппаратуры также упростится.

Основными задачами измерений на станциях радиомониторинга являются следующие:

измерение напряженности поля или плотности потока мощности;

-измерение частоты;

измерение ширины полосы;

определение вида и измерение параметров модуляции сигналов;

измерение занятости спектра (оценка загруженности канала);

радиопеленгация.

К результатам радиотехнических измерений, как правило, прилагаются дополнительные данные, например географические координаты места проведения измерений, время и дата проведения измерений, высота подвеса измерительной антенны, азимут главного лепестка диаграммы направленности в случае использования направленной антенны и т.д.

Измерение напряженности поля проводится с использованием измерительных калиброванных антенн, в случае отсутствия калиброванных антенн измеряется уровень сигнала на входе приемника. Методика измерений напряженности поля сигнала и его гармоник одинакова. Поэтому операции измерения параметров поля на частоте несущей или на гармониках можно свести к одной типовой измерительной задаче - измерению напряженности поля в заданной полосе на заданной частоте и заданным методом. Измерение ширины полосы данного излучения сводится к опять же одной измерительной задаче - измерению ширины полосы заданным методом, например методом ХдБ.

Задачи измерения параметров модуляции сигнала: измерение глубины модуляции, девиации фазы и частоты - сводятся к более общей задаче определения вида модуляции и измерения её параметров.

Для решения задачи занятости спектра необходимо получение спектрограмм сигналов в заданном диапазоне или измерение уровней сигналов на заданных частотах и в заданной полосе. При этом спектрограммы сигнала могут соответствовать полосе обработки сигнала при данной частоте настройки радиоприемной аппаратуры или "сшиваться" из кусков при последовательной перестройке приемника.

Задача радиопеленгования может выполняться как для одного выбранного сигнала, так и для сигналов в заданной полосе частот. При этом вместе с пеленгами возможно определение других необходимых параметров сигналов, например частоты, вида модуляции и т.д.

К тому же к основным задачам измерений следует добавить измерение поляризации сигналов, поскольку поляризация относится к параметрам, которые регламентируются в территориально частотном плане. Таким образом, на основе основных задач измерений можно сформировать список первичных измерительных задач:

измерение напряженности поля сигнала (напряженности поля гармоник и субгармоник);

-измерение уровня сигнала (уровней гармоник и субгармоник);

измерение частоты излучения;

определение вида и параметров модуляции сигнала;

измерение пеленга;

измерение ширины полосы излучения;

получение спектрограммы сигнала;

получение временной выборки сигнала (модулированного или на промежуточной частоте);

измерение поляризации сигнала.

Как указывалось выше, главной задачей протокола является передача команд управления от транслятора, который преобразует типовые задачи радиоконтроля в более простые первичные измерительные задачи для драйвера аппаратуры. Управление драйвером аппаратуры осуществляется путем типовых запросов (команд), которые являются формализацией типовых измерительных задач. Протокол также должен обеспечивать передачу результатов измерений и служебной информации.

При выполнении последнего требования, к сожалению, не все оборудование будет работать с максимально возможным быстродействием. Поэтому протокол должен быть расширяемым, то есть в нем должна иметься возможность добавления дополнительных команд, без изменения уже имеющихся операций и обрабатывающих их программных модулей. То есть если имеется настоятельная необходимость использования каких-либо полезных свойств быстродействующей аппаратуры, то в протокол могут быть добавлена дополнительные команды. При этом оптимизация работы конкретного оборудования должна производиться драйвером аппаратуры.

Для организации сетевого взаимодействия компонентов распределенной системы радиоконтроля требуется определение способа обмена данными между модулями распределенной системы. В настоящее время наиболее удобным является сетевой протокол передачи данных TCP/IP, поскольку он наиболее распространен и позволяет обмениваться данными в территориально распределенных системах. Протокол TCP/IP является стандартным протоколом в операционных системах Widows, Unix, Linux и т.п.

Поскольку протокол предназначен для управления как стационарными, так и мобильными средствами радиоконтроля, то пропускная способность каналов связи может сильно различаться. Поэтому для увеличения эффективности обмена данными протокол должен иметь по возможности минимальную длину команд.

Следующее важное требование - протокол должен обеспечивать работу аппаратуры в реальном времени, иметь механизмы контроля процессов выполнения задач драйвером аппаратуры.

Информационная безопасность обмена данными может обеспечиваться средствами защиты сетевого соединения, например протокола SSL, построением частной виртуальной сети или другими подобными способами.

С учетом отмеченного в протоколе целесообразно использовать формат записей, который позволяет варьировать длину команды в зависимости от её содержимого, при этом любая запись должна содержать однозначные сведения о её длине. Указание о длине в зависимости от объема передаваемых в команде данных само может занимать разное количество разрядов.

В зависимости от кода команды байты данных могут содержать как непосредственно данные (к примеру, уровень сигнала), так и вложенные (подчинённые) записи.

Подытоживая сказанное, перечислим основные свойства команд унифицированного протокола:

все команды протокола имеют одинаковый вид в форме записей;

-в качестве записей могут выступать как физические величины, например частота настройки, ширина полосы, так и действия, например "измерить частоту", "измерить напряженность поля";

каждая запись состоит из заголовка и тела. В заголовке указывается код записи и код длины ее тела;

записи могут вкладываться друг в друга, то есть каждая запись может содержать другие записи;

если в данной записи нет записи с необходимым значением, то это значение берется из ближайшей записи верхнего уровня, где оно найдено.

Такие правила для построения записей обеспечивают расширяемость протокола, то есть в протокол можно добавлять новые записи. Если драйвер аппаратуры встречает команду с неизвестной ему записью, то поскольку длина записи указана в заголовке, эта запись игнорируется, происходит переход к следующей записи. Результаты каждого цикла измерений сохраняются в БД РК (при достаточном быстродействии). Помимо специфических для конкретной задачи результатов измерения параметров радиосигналов для каждого цикла сохраняются условия проведения измерений, например:

географические координаты точки проведения измерений (долгота, широта, градусы, минуты, секунды);

-время проведения измерений (дата, час, минута, секунда, доля секунды);

азимут угла направленности приемной антенны (градусы);

высота подвеса приемной антенны (метры).

Для обеспечения централизованного управления автоматизированная система радиомониторинга должна иметь иерархические уровни, каждый нижний уровень системы должен управляться вышестоящим узлом. Система должна быть масштабируемой, способной работать при появлении новых узлов или уровней. Сервер РК, расположенный на более высоком уровне, должен иметь возможность получения информации, хранящейся на подконтрольных серверах РК, а также оперативный прямой доступ к подконтрольной ему аппаратуре. Система должна разрешать выполнение задач радиоконтроля, инициированных на нижних уровнях иерархии, с возможностью контроля результатов их выполнения на верхнем уровне.

В целях обеспечения унификации, упрощения развертывания и сопровождения системы во всех ее узлах следует применять однотипные унифицированные программные пакеты - серверы РК. Серверы РК обеспечивают управление аппаратурой радиоконтроля, подчиненными узлами, получают команды от вышестоящих уровней и отправляют им результаты работы. В состав сервера РК должны входить подсистемы администрирования, оперативной работы, выполнения типовых задач радиоконтроля, формирования отчетов, картографии и навигации, управления измерительной аппаратурой.

Унификация процессов управления разнотипным радиоизмерительным оборудованием в автоматизированной системе достигается с помощью использования унифицированного протокола управления. При этом аппаратурой непосредственно управляет программный драйвер аппаратуры, работу с базой данных осуществляет транслятор задач, который из типовых задач радиоконтроля формирует последовательность типовых измерительных задач и передает запросы аппаратуре по унифицированному протоколу. При такой организации системы модуль транслятора задач может обращаться к модулям драйверов оборудования различных производителей, используя один и тот же протокол. К достоинству предложенного способа построения системы относится то, что при изменении структуры базы данных РК или появлении новых типовых задач радиоконтроля не возникает необходимость в модификации драйвера аппаратуры. Кроме того, соблюдается требование информационной безопасности, поскольку в этом случае не требуется открытой структуры базы данных.

Правила формирования команд унифицированного протокола основываются на бинарной форме команд, которая обеспечивает возможность формирования команд в краткой форме без дублирования повторяющихся записей. Бинарная форма освобождает разработчика драйвера аппаратуры от использования сложных и дорогостоящих средств разработки программного обеспечения, а минимальная длина команд обеспечивает минимальную загрузку каналов передачи данных, что делает возможным использование как широкополосных, например оптоволоконных линий, так и узкополосных каналов, например GSM-радиомодемов. Имеется возможность расширения системы команд, которая не приводит к изменениям уже имеющегося программного кода. Унифицированный протокол имеет команды установки приоритетов, контроля свойств и состояния аппаратуры. Для обеспечения максимального быстродействия протокол дает возможность непосредственного управления аппаратурой без обращения к БД РК.

Рассмотренная автоматизированная система радиомониторинга позволяет повысить эффективность решения задач радиомониторинга.

4. Обзор и анализ существующих систем радиомониторинга


4.1 Состав и структурная схема станции радиомониторинга


Анализ необходимых требований, предъявленных к аппаратуре радиомониторинга в разделе 3, делает возможным сформулировать четкие требования к составу аппаратуры поста радиомониторинга и их основным функциям:

наличие, как минимум, двух радиоприемников для одновременного раздельного решения задач контроля загрузки РЧС, и поиска источников помех и измерений параметров станций на отдельных частотах;

-использование высококачественных измерительных средств для получения оценок параметров сигналов с использованием стандартных методик измерений и с требуемой точностью;

наличие измерительных и пеленгационных антенн, антенных коммутационных устройств, и трактов выноса антенн, обеспечивающих возможность развертывания измерительных радиоприемных устройств (РПУ), оконечной аппаратуры и рабочего места оператора в отапливаемом помещении;

управляемость аппаратуры поста, в том числе режимов и параметров РПУ с помощью ПЭВМ, используемой одновременно как устройство отображения информации для оператора;

наличие устройства запоминания звуко- и видеоинформации, регистрации результатов радиомониторинга, а также современного развитого программного обеспечения, позволяющего реализовать автоматизированное решение задач и проведение измерений;

возможность сопряжения поста радиомониторинга (ПРМ) с внешними пеленгаторами или системой пеленгования;

возможность обмена информацией с другими постами и службами.

С учетом этих требований типовая укрупненная структура ПРМ, составленная в соответствии с Рекомендациями МСЭ, приведена на рисунке 4.1 Такой структуре, в основном, соответствуют посты радиомониторинга во многих странах.


Рисунок 4.1 - Укрупненная структурная схема стационарной станции радиомониторинга частотного диапазона 30…3000 МГц


4.2 Основные технические требования к функциональным узлам систем радиомониторинга


В общем случае можно говорить о следующих режимах работы и управления оборудованием станции радиомониторинга: ручном (все процедуры выполняет оператор), автоматическом (работа оборудования происходит без непосредственного участия оператора), автоматизированном [11].

Автоматизированный режим работы является наиболее предпочтительным для обслуживаемых СРМ.

Автоматизированный режим работы - режим, при котором автоматическое выполнение операций допускает вмешательство оператора с целью остановки решения конкретной задачи или изменения хода решения. Автоматизация базируется на использовании современных средств вычислительной техники и научных методов.

Поскольку решение некоторых задач связано с выполнением процедур, входящих в цикл решения других задач (как, например, измерение некоторых параметров в задачах идентификации), то оборудование должно позволять осуществлять прерывания решения конкретной задачи, чтобы выполнить другие, более неотложные, по мнению оператора, действия. После их окончания программное обеспечение СРМ должно позволить вернуться к решению прерванной задачи с места, в котором произошло ее прерывание. Желательным качеством обслуживаемой СРМ является возможность параллельного решения задач. Кроме того, важно, чтобы оборудование СРМ позволяло работать в сети радиомониторинга. Только в этом случае можно говорить об определении такого важного параметра как местоположение радиопередатчика, причем результаты решения задач должны быть некоторым стандартным образом обработаны и задокументированы.

Анализ вышеизложенного можно свести к определению основных требований к оборудованию СРМ:

оборудование СРМ должно быть автоматизированным;

-оборудование СРМ должно допускать возможность ручного управления.

Режимы работы СРМ должны допускать:

последовательное решение задач;

-работу в сети радиомониторинга;

обработку и документирование результатов работы.

Перечисленные требования автоматически включают в себя требования таких режимов управления как локальное управление оператором, так и дистанционное управление (работу в сети). Выполнение этих функций осуществляет блок аппаратуры управления СРМ, межобъектовой связи, регистрации и документирования.

В числе плановых задач, решаемыми средствами радио-мониторинга, в качестве одной из общих задач эфирного радиомониторинга сформулирована задача контроля загрузки выделенного частотно - территориального ресурса. По сути дела, решение этой задачи сводится к решению технической задачи - контроль загрузки (занятости) РЧС и радиоканалов на станциях радиомониторинга в различных географических точках региона.

Основная цель вышеназванной задачи - обеспечить дирекцию, занимающуюся управлением использования спектра, информацией о реальной занятости спектра.

Каждая стационарная СРМ региона оценивает занятости радиочастотных каналов в своей области электромагнитной доступности радиоизлучений работающих РЭС.

Процедура мониторинга включает в себя последовательный просмотр радиосигналов, измерение уровня радиоизлучений в канале, установление факта наличия или отсутствия радиосигнала в канале, сравнение параметров обнаруженных радиоизлучений с информацией, содержащейся в базе данных, определение процента занятости (процент времени, в течение которого наблюдается сигнал в канале, от общего времени наблюдения за каналом). Оборудование должно обладать возможностью измерения параметров отдельных радиоизлучений без нарушения работы в режиме контроля занятости.

Нормируемыми техническими характеристиками СРМ в режиме контроля занятости являются:

скорость просмотра радиоканалов;

-скорость сканирования (для обеспечения ведения базы реальных сигналов, необходимо обеспечить сканирование всего рабочего диапазона несколько раз (3.4) в секунду, то есть скорость сканирования должна быть порядка 10 ГГц/с);

шаг сканирования при непрерывном просмотре некоторой полосы частот;

погрешность измерения уровня радиоизлучения в канале;

динамический диапазон измеряемых уровней.

Кроме того, решение задачи накладывает определенные требования к программному обеспечению оборудования СРМ, а именно:

возможность использования информации о лицензированных передатчиках, содержащейся в БД;

-возможность накопления информации о результатах измерений излучений в радиоканалах;

возможность статистической обработки результатов измерений для получения дополнительной информации о спектральной плотности излучений в каналах и характеристиках их распределений.

Решение о занятости канала радиосигналом принимается посредством сравнения уровня излучений, наблюдаемого в канале, с некоторым порогом. Порог должен быть регулируемым и отбор сигналов, превышающих его, должен производиться программным путем, сохраняя в памяти компьютера измеренные значения.

Контроль параметров излучения неразрывно связан с процессом их измерения. Проконтролировать - значит измерить и сравнить с тем, что должно быть. Контролируемые параметры можно разделить на две группы:

общие параметры, характеризующие использование РЧС;

-специальные параметры, определяющие качество передачи.

К общим параметрам относятся: несущая (или центральная) частота излучения, занимаемая ширина полосы частот излучения, уровень принимаемого сигнала (напряженность поля). К специальным параметрам можно отнести параметры модуляции и скорость передачи информации. Обе группы сигналов могут использоваться также для опознавания принимаемых сигналов.

Целью задачи опознавания радиосигнала и идентификации источников излучений является установление факта, что в контролируемом радиоканале работает именно тот передатчик, который должен работать, и что параметры его излучения соответствуют параметрам, которые ему были назначены. Результатом решения задачи является выявление не лицензированных передатчиков и передатчиков, нарушающих Регламент радиосвязи.

Операции, которые должна выполнять СРМ в рассматриваемом режиме работы, являются:

выявление и анализ идентификационных сигналов;

-установление класса излучения и анализ (декодирование) информационных сигналов;

пеленгация и определения местоположения источника излучения.

Для выполнения указанных операций оборудование СРМ должно предоставлять оператору возможности для опознавания сигналов на слух, на анализаторе спектра, с помощью специального оборудования для декодирования и анализа принимаемых сигналов.

Функции многих декодеров можно объединить в одном программном продукте, позволяющем анализировать и декодировать большое число различных типов излучений при помощи цифровой обработки сигналов на выходе приемника.

Станция контроля должна иметь электронное оборудование, позволяющее измерять и записывать любые излучения и фиксировать передатчики, которые требуется опознать. Использование цифровых методов обработки обеспечило возможность разработки многоцелевой аппаратуры опознавания, способной документировать и декодировать большинство сигналов и быть запрограммированной на обработку новых систем передачи.

Для определения местоположения неизвестных станций желательно иметь координатометрическую сеть из трёх или более станций.

Как дополнительное средство опознавания может использоваться анализатор спектра. Аппаратура СРМ должна обеспечивать визуальное представление спектра излучения на рабочей частоте и возможность как автоматического, так и полуавтоматического измерения параметров этого излучения. При визуальном анализе спектра сигналов используются следующие параметры, определяющие качество работы спектроанализатора: максимальная ширина просматриваемого сигнала, разрешающая способность по частоте, разрешающая способность по уровню.

Цель и задачи поиска и идентификации источников помех - обеспечить нормальную работу лицензированных радиосредств, а также удостовериться в корректности используемых процедур присвоения частот. Решение задачи позволяет ответить на вопрос, является ли помеха результатом нарушения Регламента радиосвязи по использованию эфира или результатом неправильной процедуры назначения частот.

Поиск источника помех происходит в канале, в котором работает передатчик, имеющий лицензию. Процедура поиска позволяет установить помехи, создаваемые как передатчиками, имеющими лицензию на работу, так и нелицензированными передатчиками.

Для решения данной задачи могут использоваться методы, которые применяются в задачах, описанных в требованиях в режиме опознавания радиосигналов и идентификации источников излучений

Трудность решения заключается в том, что идентификация помех происходит в присутствии полезного сигнала.

Эффективным средством обнаружения источников помех является использование взаимнокорреляционного метода обработки принимаемых сигналов основанного на превышении некоторого порога коэффициентом взаимной корреляции, полученного в результате обработки сигналов пришедших с выходов двух приемников: первое РПУ настроено на частоту полезного сигнала, а второе - на частоту предполагаемой помехи.

Учитывая, что в реальных условиях помеха радиоприему может возникнуть в силу разных причин (попадание побочного излучения передатчика в основной канал приема РПУ, попадание основного излучения передатчика в побочный канал приема РПУ, образование интермодуляционных продуктов в передатчике и приемнике), то для определения основной частоты источника помехи оборудование СРМ должно иметь соответствующее программное обеспечение.

Определение местоположения источника аналогично описанному в требованиях в режиме опознавания радиосигналов и идентификации источников излучений.

Требование повышения эффективности работы системы контроля при работе в сети приводит к необходимости правильной организации последней. К числу параметров, определяющих работу станции мониторинга в режиме дистанционного управления относятся: интерфейс сопряжения, режим управления, вид передаваемой информации (данные, речь и т.д.), архитектура сети (кольцо, радиальная, общая шина), требования к линии связи (тип линий передачи, скорость передачи, качество и т.д.) и другие.

Информационное обеспечение СРМ включает методическое обеспечение и базы данных. Методическое обеспечение должно содержать рекомендации оператору при выполнении основных задач радиомониторинга.

СРМ должны иметь базу данных частотных присвоений контролируемой области (района) и базу данных результатов измерений.

Программное обеспечение оборудования СРМ должно предоставлять возможность установления фрагмента Федеральной и региональной баз данных частотных присвоений.

Математические алгоритмы и модели, используемые при решении задач радиомониторинга, должны быть общепризнанными или иметь апробацию, подтвержденную рекомендациями по их использованию в отечественных или международных документах.

Программное обеспечение оборудования СРМ должно осуществлять реализацию функций управления подключенным оборудованием (приемниками, вращателями антенн, антенными коммутаторами и др.) а также всех функций перечисленных выше.

Антенны являются составными элементами СРМ. Они соединяются с приемником при помощи фидеров или волноводов.

Распространяющиеся в пространстве электромагнитные волны (ЭМВ) возбуждают в приемной антенне колебания токов высокой частоты. В результате этого в фидерной системе, соединяющей антенну с приемником, возбуждаются плоские волны, распространяющиеся по направлению к приемнику. Эти волны переносят энергию высокой частоты и возбуждают приемное устройство.

Антенны могут быть следующих типов: проволочные, щелевые, рупорные, зеркальные, диэлектрические, полосковые.

Уровень сигнала на входе РПУ зависит не только от энергетических характеристик принимаемого сигнала, но и от поляризационных состояний ЭМВ и приемной антенны. Мощность сигнала складывается из суммы мощностей по двум ортогональным составляющим вектора поляризации. Используемые антенны могут быть как направленные, так и ненаправленные.

К достоинствам ненаправленной антенны относится мгновенная готовность и возможность работы в составе комплекса, осуществляющего оперативное частотное сканирование сигналов, приходящих со всех направлений.

Для вертикально поляризованных сигналов известны типы антенн с азимутально-изотропными диаграммами направленности (ДН) без принципиальных ограничений рабочей полосы в сторону верхних частот, например биконические или дискоконусные.

Наиболее существенной характеристикой антенн СРМ является ДН. Если антенная система станции не обладает возможностью отслеживать направление прихода исследуемого сигнала (или хотя бы определять его), то на всех направлениях прихода она должна иметь одинаковую эффективность. Другими словами, ее ДН должна быть изотропной. В противном случае одинаковые сигналы, приходящие с разных направлений, будут создавать на выходных зажимах антенн напряжения, пропорциональные значениям ДН для этих направлений.

На ДН антенны влияет очень много факторов (оттяжки, мачты установки антенны, подстилающая поверхность, взаимовлияние с другими рядом расположенными антеннами и т.д.), которые приводят к сильному искажению ДН, и возникающие из-за этого ошибка измерений может существенно превосходить уровень погрешности, рекомендованной МСЭ для измерительного оборудования поста радиомониторинга [12].

Поэтому для обеспечения метрологических характеристик целесообразно применять максимально широкополосные антенны. В этом случае потребуется их минимальное количество. При этом если позволяет чувствительность приемников, следует использовать разветвители, позволяющие сигнал с одной антенны распределять на несколько приемников.

Для обеспечения точности измерений уровня сигнала в среднем по всему диапазону в пределах 1,5 дБ, не следует допускать рассогласования антенны с питающим фидером до значений КСВн больше 3.

Большой динамический диапазон уровней сигналов, принимаемых радиоприемным устройствами на станции радиомониторинга, разнообразие классов контролируемых радиосигналов, требование высокой точности измерения их параметров и возможности управления процессом мониторинга и измерения от ЭВМ накладывают определенные требования на электрические характеристики приемников [13]. К ним относятся:

высокая чувствительность (не более минус 145 дБВт);

-широкий диапазон принимаемых частот (10 кГц.30 МГц для приёмников диапазона ВЧ и 30.2700 МГц для приемников диапазонов ОВЧ/УВЧ);

большой динамический диапазон по одному и по двум сигналам (не менее 80 дБ);

эффективное подавление побочных каналов приема (не ниже 80 дБ для каналов зеркальной и промежуточной частот);

большой набор фильтров промежуточной частоты, позволяющих принимать сигналы с различной шириной спектра излучения;

набор детекторов для детектирования сигналов с амплитудной и частотной модуляцией и манипуляцией;

низкий уровень фазового шума гетеродина;

высокая стабильность частоты гетеродина;

возможность перестройки приемника по коду частоты от ЭВМ.

Измерение параметров сигнала в самом приемнике не является обязательным условием, однако если такая возможность предусмотрена, то это является положительным качеством приемника, хотя и удорожает его стоимость. Важным моментом является возможность дистанционного управления работой приемников по стандартным шинам IEEE 488 или RS-232.

Радиомониторинг позволяет выявлять источники радиопомех и определять их координаты, это выполняется пеленгационным устройством на базе технических средств радиомониторинга.


4.3 Сравнительный анализ комплексов радиомониторинга


Интенсивное развитие и внедрение систем радиосвязи в России требуют постоянного совершенствования систем радиомониторинга средств гражданского применения, оснащение ее новейшими технологиями и современной аппаратурой. Основные направления этого процесса определены в работах по созданию концепций радиомониторинга в РФ, однако реализация концепций требует решений комплекса научных, научно-технических, организационно-правовых и экономических задач.

Основой аппаратурного решения системы радиомониторинга являются современные отечественные и зарубежные разработки. Из зарубежных комплексов радиомониторинга, безусловно заслуживает внимание аппаратура фирмы Thomson-CSF, Rohde&Schwarz и Hewlett Packard. [14]. С этими фирмами Госсвязьнадзор РФ поддерживает тесные контакты, и современная аппаратура радиомониторинга этих фирм используется в ряде региональных Управлений Госсвязьнадзора. Эта аппаратура соответствует требованиям МСЭ и имеет высокую степень автоматизации. Однако стоимость такой аппаратуры очень высока (средняя цена одного стационарной СРМ порядка 350…500 тыс. EUR), что делает проблематичным её использование при массовом оснащении станций радиомониторинга в большинстве регионов России. Кроме того, технические характеристики аппаратуры зарубежных фирм хоть и являются высокими, но они все равно ниже, чем у той, которая используется в самих странах производителях (Германия, Англия и др.). Это связано с тем, что комплексы, которые решают задачи радиомониторинга в этих странах не экспортируются из страны, а могут продаваться только на внутреннем рынке.

Всё вышеперечисленное обуславливает более строгий подход к решению задач по созданию современных комплексов радиомониторинга на базе отечественных предприятий. Создаваемые ими комплексы должны иметь такие технические характеристики, которые бы превосходили аналогичные у зарубежной аппаратуры, а цена самих комплексов должна быть по возможности ниже.

В последнее время ряд предприятий и организаций, в том числе транспортной отрасли, представили свои варианты реализации задач радиомониторинга и измерений параметров каналов радиосвязи.

Одной из наиболее современной аппаратуры на отечественном рынке является аппаратура "Ирга", производимая ООО "Ирга" (С. Петербурге) Эта фирма первой разработала комплект аппаратуры применительно к задачам радиомониторинга и с 1995 года оснащает этим комплексом региональные УГСН (например в ЮФО используется несколько комплексов, оснащенных аппаратурой "Ирга-2"). Из существующих отечественных комплексов - это наиболее развитый и удобный для использования на постах и станциях РМ как ОВЧ-УВЧ, так и ВЧ диапазонов. Он построен на основе типовой структуры с использованием двух приемников (IC-R 8500, 7100, 9000, AR-3000, 5000, Р-399А), устройства обработки сигналов (блок управления) и ПВЭМ. В качестве внешнего опорного генератора используется специальный высокостабильный генератор - блок опорных частот (БОЧ). Для корректного измерения напряженности поля используются специальные направленные и всенаправленные антенны (ЛПА-С "Ирга", БКА-С "Ирга"). Аппаратура "Ирга" позволяет решить все основные задачи РМ и по основным характеристикам соответствует требованиям МСЭ. Комплекс позволяет корректно производить измерения основных характеристик сигналов, решать задачу поиска помех, образуемых побочными излучениями передатчиков или действующих по побочным каналам приема, имеет развитое, отработанное и удобное для пользователя программное обеспечение. Имеется опыт сопряжения комплекса "Ирга" с отечественными пеленгаторами фирмы "ИРКОС", "Навигатор" и "Барс". На его базе создана мобильная станция РМ и пост с удаленным управлением, и эти разработки активно используются во многих регионах РФ, в том числе и в ЮФО.

Но необходимость разработки новой аппаратуры для радиомониторинга на базе отечественных предприятий вызвана тем, что, в используемых сегодня отечественных разработках для РМ приспособлены сканирующие приёмники японского производства типа ICOM и AOR. Эти приемники не удовлетворяют по таким показателям как диапазону частот, стабильности, и главным образом, по линейности, динамическому диапазону, избирательности и подавлению каналов побочного приёма требованиям предъявляемых МСЭ к измерительным приёмникам.

В качестве примера в таблице 4.1 приведены для сравнения некоторые из упомянутых параметров ОВЧ/УВЧ измерительных приемников (п.2.5.2.2 Справочника МСЭ по радиоконтролю [9]) и приемника ICOM IС - R8500 [15], используемого в выше описанном комплексе "Ирга".


Таблица 4.1 - Сравнение характеристик приемника ICOM IС - R8500

ПараметрыМеждународные требованияПриемник ICOM IC-R8500Минимальный вариантУсложненный вариантУровень в точке пересечения: 3-го порядка, дБм1017Не нормировано2-го порядка, дБм3040Не нормированоПодавление ПЧ, дБм809050 дБ (типичное) Подавление зеркальной частоты, дБм809050 дБ (типичное) Избирательность от 60 до 6 дБмежду 2: 1 и 8: 12: 1Не нормированоДиапазон АРУ, дБ120120Не нормировано

Из таблицы 4.1 хорошо видно существенное отставание параметров приемника ICOM даже от минимального уровня международных требований.

Наиболее полно решение метрологической задачи реализовано в комплексе "МИКАР", однако в ходе изучения возможностей и эксплуатационных измерений с использованием комплекса "МИКАР" были выявлены следующие замечания и недоработки, как программного обеспечения, так и аппаратной части:

измерительный приемник по своим техническим характеристикам не позволяет измерять уровни ВЧ сигнала ниже 10 дБ в УКВ и ДМВ диапазонах, в то время, как минимально допустимые нормы участков ПРС согласно ЦШ-4818 составляют 2, 4, 8 дБ в зависимости от вида тяги;

-не предусмотрена эффективная защита измерительного приемника при работе на передачу своей или другой близко расположенной радиостанции. Предложенная схема не выполняет своих функций, и есть опасность выхода приемника из строя.

практически все грузонапряженные участки СКЖД оборудованы современными радиостанциями РС-46М, позволяющими использовать автоматизированную систему измерения ВЧ уровней и осуществлять контроль параметров стационарных радиостанций, и при этом измерения выполнять без присутствия у проверяемой радиостанции обслуживающего персонала, что особенно актуально при закрытии малодеятельных станций (технологически одно измерение занимает время до 5 секунд, что не влияет на оперативность работы и не отвлекает дежурный персонал (ДНЦ, ДСП) от работы, не загружается эфир служебными переговорами операторов).

Недоработки программном обеспечении комплекса:

заложен сложный не практичный алгоритм анализа результатов измерения;

-отсутствует возможность наглядного сравнения результатов текущего и предыдущего измерений;

при построении графика измерений выпадает точка измерения уровня ВЧ сигнала радиостанции, управляемой от диспетчера;

сложные манипуляции для подготовки и выполнения одного измерения, требующие от оператора большого внимания и напряжения, не позволяет выполнять измерения с высоким качеством в течении длительных поездок на большие расстояния;

не предусмотрена возможность документирования контролируемых параметров локомотивных радиостанций.

В ряде разработок с целью сокращения сроков изготовления и удешевления в качестве базового узла измерительного комплекса используются связные приемники различных зарубежных фирм-производителей. Однако связные приемники не имеют нормированных метрологических характеристик и поэтому не являются техническими средствами измерения.


4.4 Автоматизированный измерительный комплекс контроля параметров каналов поездной радиосвязи (АИКПРС). Состав и структура


Исходя из технических требований на разработку и анализа существующих программно-технических средств измерений и контроля в области радиосвязи разработана следующая структурная схема измерительного комплекса (рисунок 4.4).


Рисунок 4.4 - Структурная схема АИКПРС


В состав комплекса входит:

подсистема измерения параметров радиосвязи;

-подсистема измерения координаты пути;

подсистема управления и информационного обеспечения.

Подсистема измерения параметров поездной радиосвязи содержит:

антенны радиосвязи;

-антенный коммутатор;

штатную радиостанцию РВ-1.1М;

блок АСУ (для ГМВ диапазона);

измерительный приемник АРК.

Подсистема измерения координат пути содержит:

блок измерения координат пути (БКП);

-блок согласования 2;

приемник GPS.

Подсистема управления и информационного обеспечения содержит:

ПЭВМ;

-принтер;

блок цифровой обработки;

блок согласования 1;

блок беспроводного широкополосного доступа Wi-Fi.

Взаимосвязь блока (блоков) каждой из систем с внешними узлами, взаимосвязь блока (блоков) между собой и с ПЭВМ осуществляется кабельными линиями связи с применением разъемов.

Антенны радиосвязи, радиостанции и блок измерения координат пути (БКП) типовые для железнодорожного транспорта.

Антенный коммутатор на 4 входа с программным управлением от ПЭВМ обеспечивает подключение соответствующей рабочему диапазону антенны и защиту входа измерительного приемника от перегрузок по входному сигналу.

Цифровой измерительный приемник типа АРК сертифицированный Госстандартом России № 13618 от 3.12.2002г.

Блок измерения координат пути (БКП) штатный с выходным измерительным сигналом 50 В в импульсе.

Блок согласования 2 обеспечивает питание БКП, нормализацию уровня измерительного сигнала от БКП до 3,5 В и подачу его на блок цифровой обработки.

Блок цифровой обработки выполнен на основе платы АЦП/ЦАП фирмы "L-Card" типа L-761. Обеспечивает аналого-цифровое преобразование сигналов от БКП, измерительного приемника АРК. Цифро-аналоговое преобразование вызывных сигналов на модуляционный вход радиостанции РВ-1.1М. Плата серии L-761 включает цифровые входы/выходы обеспечивающие через Блок согласования 1 коммутацию порта ТУ/ТС радиостанции РВ-1.1М. Плата серии L-761 являются современными, быстродействующими и надежными устройствами на базе высокопроизводительной шины PCI для ввода, вывода и обработки аналоговой и цифровой информации в персональных IBM совместимых компьютерах. Благодаря интерфейсу PCI обеспечивается высокая скорость обмена информацией (данными) с программой пользователя, исключаются конфликты с другими платами, установленными в PC, и гарантируется полное отсутствие каких-то ни было конфигурационных перемычек и переключателей. Все режимы работы таких плат задаются программным образом.

Блок согласования 1 обеспечивает преобразование уровней сигналов между Блоком цифровой обработки и радиостанцией РВ-1.1М и их гальваническую развязку.

ПЭВМ - PC совместимая вычислительная машина на базе процессора не ниже Pentium IV 2,5 ГГц, Оперативная память не менее 256 мегабайт, накопитель на жестком диске не менее 10 гигабайт.


4.5 Алгоритм функционирования измерительного комплекса АИКПРС


В соответствии с техническими требованиями измерительный комплекс АИКПРС работает в следующих режимах:

ручное измерение всех параметров радиоканала;

-автоматическое измерение уровней сигналов и помех (шумов) радиоканала в заданных точках или с заданным интервалом по времени или расстоянию;

полуавтоматическое измерение всех параметров радиоканала с участием оператора;

панорамный обзор заданного диапазона или участка спектра;

обработку результатов измерений.

В режиме измерения предварительно задаются исходные данные и устанавливается режим автоматического измерения.

Штатная радиостанция РВ-1.1М включается на передачу в течении 3 секунд, одновременно на модуляционный вход радиостанции подается вызывная частота (комбинация частот). По окончанию вызывного сигнала происходит коммутация антенным коммутатором соответствующей антенны к входу измерительного приемника. Ответный сигнал контролируемой радиостанции поступает на измерительный приемник. После обработки в цифровом сигнальном процессоре данные о параметрах сигнала поступают на ПЭВМ, где происходит дальнейшая их обработка. Параллельно выполняется задача определения координат пройденного пути по двум независимым каналам (приемник GPS и БКП).

Все эти режимы выполняются с помощью специального математического обеспечения измерительного комплекса.

Программное обеспечение должно включать следующие основные режимы работы:

режим создания, просмотра и редактирования базы нормативных данных;

режим измерений;

-режим обработки и документирования результатов измерений;

режим копирования базы данных.

Функции базы данных.

Режим базы данных должен позволять создавать, просматривать и редактировать базу данных по устройствам радиосвязи, участков, перегонов и станций.

Функции режима измерения параметров поездной радиосвязи.

В режиме измерения параметров поездной радиосвязи программное обеспечение должно выполнять следующие функции.

Установку рабочего частотного диапазона и номера канала измерительной системы по команде оператора ПЭВМ или автоматически из программы.

Запуск самопроверки измерительной системы по команде оператора или автоматически из программы.

Прием и проверка параметров тестового сигнала на соответствие заданным нормам.

Формирование команды "запуск измерения" для измерительной системы в ручном режиме по команде оператора ПЭВМ или автоматически с интервалом не менее 6 секунд.

Прием, дешифрование и предварительную обработку измерительной информации.

Выводить на экран терминала следующую информацию:

название и условный номер железнодорожного участка;

-название и условный номер перегона на этом участке;

текущую координату пути;

номер измерения параметров в режиме однократного запуска системы, соответствующую этому измерению координату пути и обозначение источника радиосигнала (диспетчер, дежурный по станции отправления или прибытия, ответ радиостанции в автоматическом режиме, речевой информатор, дежурный по переезду);

значение уровня ВЧ сигнала;

значение уровня ВЧ помех на соответствующей координате пути в режиме однократного запуска при отсутствии несущей проверяемой радиостанции;

значение несущей частоты проверяемой радиостанции, частоты модулирующего (вызывного) сигнала, значение девиации частоты для каждого измерения в режиме однократного запуска;

ординат зон отсутствия связи и отклонения от норм уровня ВЧ сигнала;

отметку отклонения от норм уровня шумов, девиации несущей частоты, частоты несущей, частоты модулирующего (вызывного) сигнала проверяемой радиостанции;

график измерения уровня ВЧ сигнала на двух смежных перегонах;

текст специальных сообщений;

дополнительную служебную информацию о функциях программы.

По каждому измерению записывать на диск ПЭВМ следующую информацию:

название и условный номер участка;

-название и условный номер перегона на этом участке;

величины уровней ВЧ шумов, уровней ВЧ сигнала, значений девиации модулирующих (вызывных) частот, номера специальных сообщений и, соответствующие всем этим величинам, координаты пути, номера станций, обозначения абонента.

Выводить на печатающее устройство сокращенный протокол по каждому измерению со следующей информацией:

номер измерения;

-название и номер перегона;

координату пути, на котором произведено данное измерение и расстояние до радиостанции;

индекс станции Ч или Н;

обозначение абонента ДНЦ, ДСП, ПУ-ПР;

значение уровня ВЧ сигнала, значение девиации частоты;

значение уровня помехи при отсутствии несущей;

значение частоты вызывного сигнала;

текст специального сообщения, номер которого введен оператором.

Выводить на печатающее устройство и формировать текст "Извещение о неисправности ПРС и обнаружения зон отсутствия связи и неуверенного приема" по установленной форме со следующей информацией:

название и номер перегона;

координаты границ отрезка перегона, на которых уровни ВЧ сигнала ниже нормы или отсутствует радиосвязь и длину данного отрезка перегона;

-название станции не обеспечивающей требуемый уровень ВЧ сигнала;

даты и время обнаружения неисправностей;

текст специального сообщения, номер которого введен оператором.

Режим обработки и документирования результатов измерений параметров поездной радиосвязи.

В режиме обработки и документирования результатов измерений параметров поездной радиосвязи программное обеспечение должно выполнять следующие функции.

Выводить на монитор результаты измерения и осуществлять их обработку:

выбор точки измерения;

-построение графиков.

Выводить на экран и печатать полный протокол измерений включающий:

дату проведения измерений;

-название и условный номер железнодорожного участка;

название и условный номер перегона на этом участке;

номер дистанции сигнализации и связи;

номер вагона-лаборатории, номер поезда или номер локомотива, с которым следует вагон-лаборатория;

график измерения уровня ВЧ сигнала на участке по точкам, записанным при движении по участку в одном направлении или по точкам, записанным при движении по участку в двух направлениях;

значение несущей частоты, вызывных частот для радиостанций участка;

значение девиации частоты для каждого абонента всех радиостанций участка;

текст специальных сообщений с указанием соответствующей координаты пути перегона, на которой было введено данное сообщение;

обозначение отклонений от норм значений несущей, вызывных частот и значений девиации частоты с распечаткой этих норм;

должность и фамилию оператора, проводившего измерения и представителя ШЧ присутствующего при проведении измерений.

По результатам проведенных измерений создавать архив всех отчетных документов с возможностью дальнейшего их анализа.

Передавать архив произведенных измерений на опорные станции для отправки его через Систему Передачи Данных (СПД) в Единую систему мониторинга и администрирования технологической сети связи (ЕСМА), которая круглосуточно в режиме реального времени осуществляет контроль за состоянием оборудования.


4.6 Описание комплекса АИКПРС


Назначение и состав комплекса АРК-Д1ТС2 НАЛС.464349.016. Комплекс предназначен для решения широкого круга задач автоматизированного радиомониторинга в диапазоне частот 0,1…2020 МГц.

Комплекс позволяет осуществлять быстрый панорамный анализ в реальном масштабе времени, обнаруживать источники радиоизлучения, отображать на экране монитора спектральный состав радиосигналов, записывать демодулированные радиопередачи и информацию о выявленных излучениях в базу данных.

Комплекс обеспечивает:

отображение в реальном времени результатов быстрого панорамного спектрального анализа радиосигналов;

-запись файлов накопленного спектра и частотно-временной загрузки радиодиапазона;

прослушивание и запись на жесткий диск радиосигналов с аналоговой и цифровой модуляцией;

автоматический поиск активных радиоканалов и сохранение списка найденных частот в базе данных;

измерение частоты и полосы сигналов;

измерение напряженности поля (при наличии калиброванных антенн).

формирование отчетов с результатами поиска активных каналов;

сканирование заданного списка частот, хранение результатов сканирования в базах данных;

формирование отчетов с результатами сканирования;

расчёт географических координат источников радиоизлучения;

работу с базой данных зарегистрированных источников радиоизлучения.

Комплекс работает в составе с IBM-совместимой ПЭВМ. Рекомендуемая конфигурация ПЭВМ приведена в п.4.4 Основные технические характеристи-ки комплекса приведены в таблице 4.2.

Изделие АРК - Д1ТС2 предназначено для эксплуатации при температуре от - 10 до +55°С и относительной влажности до 98 % при температуре +25°С.


Таблица 4.2 - Технические характеристики комплекса АИКПРС

Наименование параметраЗначениеДиапазон рабочих частот, МГц0,1.2020Частотное разрешение, кГц, не более7Относительная погрешность измерения центральной частоты сигнала, не более±10-6Скорость перестройки в режиме панорамного анализа, МГц/с, не менее100Динамический диапазон по интермодуляции третьего порядка, дБ, не менее в диапазоне 0,1…20 МГц в диапазоне 20…2020 МГц 55 70Чувствительность, мкВ, не более в диапазоне 0,1…20 МГц в диапазоне 20…2020 МГц 3 1,3Напряжение питания, В24…30Потребляемая мощность, Вт, не более40Масса, кг, не более7,5

4.7 Программные комплексы мониторинга


На Северо-Кавказской железной дороге организовано три вида мониторинга:

-автоматический мониторинг состояния возимых радиостанций РВ-1М, установленных на локомотивах (МСРВ);

-полуавтоматический контроль состояния радиостанций поездной радиосвязи (МСРП);

полуавтоматический контроль состояния радиостанций станционной радиосвязи (МСРС).

"АРМ контроля состояния ПРС" предназначен для контроля технического состояния стационарных радиостанций и устанавливается непосредственно на рабочем месте оператора, назначенного ответственным за мониторинг ПРС. Мониторинг стационарных радиостанций поездной радиосвязи (МСРП) организован на всех диспетчерских кругах и включает в себя два вида контроля:

ежесуточный дистанционный контроль состояния поездных радиостанций РС-46М (ДКС), основанный на встроенных средствах диагностики РС-46М;

-ежемесячный дистанционный контроль качества поездной радио-связи на перегонах (ДКК), основанный на частотном анализе прошедшего через радиоканал НЧ-сигнала.

Схема мониторинга приведена на рисунке 4.5 Все радиостанции, подлежащие мониторингу, включены в групповые каналы связи - линии диспетчерской связи (ЛДС). Дежурный электромеханик ЛАЗа Дорожного Центра Управления Перевозками (ДЦУП) с помощью программы "Мониторинг РС" проверяет техническое состояние радиостанций в часы наименьшей загрузки с разрешения поездного диспетчера. При исправном состоянии радиостанций проверка одной радиостанции выполняется за 6…7 секунд. Для контроля технического состояния используются встроенные в радиостанцию средства самодиагностики. При этом "АРМ контроля" заменяет распорядительную станцию СР-234, что позволяет сократить время мониторинга и документирования результатов.


Рисунок 4.5 - Схема мониторинга


С помощью этой же программы проводится проверка качества радиосвязи. Передающая радиостанция модулирует радиосигнал со встроенного генератора. Соседние радиостанции принимают данный сигнал, и транслируют его в ЛДС. Программа измеряет параметры сигнала. На основании результатов измерения принимается решение о качестве радиоканала и об исправности приемников, передатчиков, АФУ, направляющих линий, а также адаптеров проводных каналов.

Результаты МСРП передаются по сети передачи данных (СПД) на сервер ДИВЦ и формируют базу данных (как в форме таблиц, так и в виде схемы дороги с отметками неисправных поездных РС и направляющих линий), доступную с любого клиентского места с программой "ЕСМА TRS Manager".

В результате работы "АРМ контроля состояния ПРС" и модуля сопряжения, предназначенного для передачи и обработки результатов контроля состояния ПРС в ЕСМА и установленного на сервер ЕСМА, в системе может возникать четыре вида событий, классифицирующихся по важности:

критическое - полная потеря работоспособности радиостанции, требующая ремонта;

-существенное - существенное снижение качества радиосвязи без полной потери работоспособности радиостанции, требующее устранения;

предупреждение - недостатки в работе радиостанции, вызванные неверной конфигурацией параметров, незначительно снижающей надежность ПРС, либо событие произошло в результате неверного действия оператора "АРМ контроля состояния ПРС";

уведомление - не найден нормативный показатель для оценки качества радиосвязи.

Единая система мониторинга и администрирования (ЕСМА) включает в себя:

модуль "ЕСМА TRS Manager" (Модуль управления инцидентами и проблемами);

-модуль "ЕСМА учет ресурсов";

модули стыковки с СУСП (Системами Управления Сетями Производителей).

Интерфейс пользователя реализован с использованием технологии построения Web-ориентированного интерфейса, позволяет применить для работы с данными стандартные программы просмотра Web-страниц (интернет-браузеры), обеспечить доступ к системе с любого рабочего места подключенного к сети передачи данных ОАО "РЖД". WEB-интерфейс реализован по технологии "тонкого клиента", которая обладает следующими преимуществами:

централизация основного объема вычислений и операций над объектами на стороне сервера;

-при обновлении программного обеспечения автоматизированной системы не требуется переустанавливать ПО клиентских рабочих мест; соответствие самым высоким требованиям обеспечения целостности данных, доступности и безопасности.

Модуль "ЕСМА TRS Manager" - модуль управления инцидентами и проблемами (далее по тексту - TRS Manager) является модулем Единой системы мониторинга и администрирования (ЕСМА) и предназначен для автоматизации контроля, учета, анализа и управления инфраструктурой предприятий.

Событие в модуле - это ситуация, требующая реакции со стороны персонала.

В TRS Manager регистрируются все события, связанные с деятельностью подразделений, и прослеживается весь путь события от его появления до завершения. События классифицируются на следующие типы:

инцидент;

-проблема;

руководящее обращение;

горизонтальное обращение;

обращение клиента.

Инцидент - событие, отличающееся от нормального функционирования оборудования или систем, а также стандартных операций по представлению ресурсов или услуг, которое может привести или привело к понижению качества ресурса или услуги.

Инциденты классифицируются по важности на категории:

неисправность - полная потеря работоспособности элемента структуры, но существует резервный вариант функционирования структуры и автоматический переход на него;

-отказ - полная потеря работоспособности элемента структуры, потребовавшая его замены.

Проблема - нежелательная ситуация, свидетельствующая о неизвестной корневой причине одного или нескольких произошедших или возможных инцидентов, требующая исследования и разрешения. Вопрос о регистрации проблемы, а также добавление инцидентов, связанных с открытием проблемы принимается Ответственным персоналом.

Обращение - общее наименование различных запросов пользователей, клиентов или систем в оперативную службу (сменный персонал), к сотрудникам подразделений или к их руководителям.

Руководящее обращение - указание нижестоящим (по должностной иерархии) сотрудникам подразделений с целью решения той или иной задачи.

Горизонтальное обращение - обращение сотрудникам подразделений на любом уровне иерархии должностей с целью решения той или иной задачи.

Обращение клиента - запрос или информация, поступившая от пользователей в оперативную службу (сменный персонал).

Обращение клиента закрывается, если вопрос клиента решается на уровне консультации, если этого не происходит, регистрируется инцидент.

Запрос на изменение - фиксация изменений в ИТ инфраструктуре, требующих обеспечение контроля посредством консультаций и координации действий.

Регистрация событий в модуле осуществляется формированием "Листа регистрации" (ЛР).

В "Листе регистрации" реализована возможность описания действия по решению "Инцидентов", "Проблем", "Руководящих" и "Горизонтальных обращений", "Обращений клиентов" и "Запросов на изменения".

Действие по решению - конкретное действие, которое должен выполнить исполнитель. Регистрация действия по решению осуществляется формированием листа регистрации действия по решению (ДР.).

ДР должен иметь временные нормативы и выбираться из перечня работ.

В TRS Manager реализованы процессы управления "Инцидентами" и "Проблемами", "Изменениями", а также автоматизированы процессы, связанные с управленческой и плановой деятельностью подразделений. При этом "Инциденты", "Проблемы" и "Изменения" привязаны к объектам инфраструктуры.

В оперативном режиме TRS Manager отображается информация обо всех событиях, поступивших в модуль:

о событиях, полученная из систем управления;

-о событиях, введённая оперативным персоналом;

листы регистрации, открытые на "Инцидент", "Проблему", "Руководящее обращение", "Горизонтальное обращение", "Запрос на изменение".

В режиме "Раскрывающихся списков" в отображается информация, классифицированная по различным параметрам.

Например, для всех ЛР, отображаются отчеты:

по приоритетам;

-по статусам;

по координатору;

по ответственному;

по номерам;

по разделам ЛР;

по типам;

по сетям;

по дате возникновения;

по (ЦТУ) ЦТО.

В режиме "Статистической отчетности" осуществляется формирование следующих отчетных форм:

стандартные отчеты;

-отчеты администратора;

отчеты пользователя;

Вопрос о регистрации того или иного инцидента, а также объединение инцидентов по определенным признакам принимается ответственным персоналом. Инциденты привязаны к объектам инфраструктуры.

В TRS Manager предусмотрена возможность, привязывать группы сообщений к одному ЛР, создавать подчиненные ЛР, регистрировать действия персонала по устранению событий.

Обеспечена возможность регистрации действий персонала, учета времени по устранению событий и информирования об изменениях в ЛР по электронной почте.

В TRS Manager реализована возможность регистрации действий персонала подразделений не только в аварийных ситуациях, но и в плановой деятельности.

5. Оборудование сети мониторинга поездной радиосвязи


5.1 Характеристика проектируемого участка


Проектируемый участок: "Ростов-на-Дону" - "Чертково" имеет протяжённость 325 км и относится к Северо-Кавказской железной дороге.

Участок характеризуется следующими факторами:

интенсивное движение поездов (до 100 пар поездов в сутки);

вид локомотивной тяги - электровозная переменного тока;

способ управления движением поездов - ДЦ, автоблокировка;

согласно ПТЭ жд РФ на участке организованы следующие виды связи: ПДС, МЖС, ПС, ЛПС, стрелочная связь, ЭДС и ПГС. Кроме того, на ж. д. используются магистральная, дорожная распорядительная, билетно-диспетчерская, вагонно-диспетчерская, маневровая диспетчерская, информационно-вычислительная, местная и др. виды телеграфной связи для руководства движением поездов, продажей билетов и работой линейных подразделений. На всем участке применена поездная, а на станциях - станционная радиосвязь и связь информирования пассажиров;

в качестве линии связи используется ВОЛС.

Рассматриваемый участок оборудован цифровыми станционными радиостанциями РС-46МЦ. Применяемые локомотивы оборудованы возимыми радиостанциями типа РВС-1. Рабочие частоты лежат в диапазоне 160 МГц.

Управление данным участком осуществляется из отделения дороги, которое находится в г. Ростов-на-Дону.

Топология проектируемого участка изображена на рисунке 5.1.


Рисунок 5.1 - Топология участка железной дороги


5.2 Технические параметры радиостанций ПРС


На проектированном участке для сетей ПРС используются стационарные и возимые типы радиостанций:

РС-46МЦ - стационарная симплексная радиостанция для сетей технологической радиосвязи. Может применяться как стационарная радиостанция для работы в сетях СРС, ПРС и РОРС. Обеспечивает работу в аналоговых и цифровых линейных сетях и имеет частотные диапазоны: КВ (2,13 МГц и 2,15 МГц) и УКВ (151,725…156,0 МГц);

РВС-1 - универсальная двухдиапазонная локомотивно-стационарная радиостанция для аналоговых и цифровых сетей радиосвязи. Может применяться как стационарная и локомотивная радиостанция для работы в сетях СРС, ПРС и РОРС. Обеспечивает работу в частотных диапазонах: КВ (2,13 МГц и 2,15 МГц) и УКВ (151,725…156,0 МГц).

В соответствии с существующим законодательством ГОСТ 12252-86 производится нормирование основных технических параметров. К нормируемым параметрам относятся:

мощность излучения передатчика;

частота модулированного сигнала;

ширина рабочей полосы и уровень внеполосных излучений.

Для получения разрешения на использование радиостанции необходимо:

получить у государственных органов по надзору за частотным распределением разрешение на использование диапазона рабочих частот;

получить уникальный позывной на радиостанцию;

провести измерение технических параметров и если их значения не соответствуют нормативным, то осуществить настройку или ремонт радиостанции.


5.3 Структурная схема мониторинга


Проектируемый участок является подконтрольной территорией Поездных Диспетчеров ДЦУП. Все станционные радиостанции объединены в сети в соответствии со структурой построения. Такое объединение позволяет наиболее полно использовать функциональные возможности цифровых радиостанций, в организации удаленного контроля работоспособности и обеспечении надежности сети (рисунок 5.2).


Рисунок 5.2 - Структура сети поездной оперативно-технологической связи


Существующая система мониторинга позволяет оператору дистанционно контролировать сеть оперативно технологической радиосвязи (рисунок 5.3) с возможностью отображения:

состояния кругов радиосвязи в реальном масштабе времени в режиме "исправен" - "неисправен";

состояния стационарных радиостанций круга:

1)исправна;

2)неисправна;

)работает от резервного источника питания;

)отсутствует резервный источник питания;

)не отвечает на запросы.

вида неисправности стационарной радиостанции с точностью до сменного модуля при уточнённом контроле;

наличия в сети радиосвязи локомотива с неисправной локомотивной радиостанцией.


Рисунок 5.3 - Дистанционное конфигурирование параметров стационарных радиостанций


Сеть мониторинга позволяет контролировать помимо стационарных ещё и локомотивные радиостанции (рисунок 5.4) с возможностью отображения:

номера локомотива и номера поезда на котором находится контролируемая радиостанция;

вида неисправности:

1)канал электропитания 1 или 2;

2)приёмопередатчик КВ или УКВ диапазона;

)пульт управления 1 или 2;

)АФУ КВ или УКВ диапазона;

)радиостанция исправна.

времени регистрации в районе которой находится локомотив с контролируемой радиостанцией;

типа и серийного номера контролируемой локомотивной радиостанции.


Рисунок 5.4 - Мониторинг локомотивных радиостанций сети радиосвязи


Опрос радиостанций осуществляется периодически, либо по команде оператора сети мониторинга. При этом производится поочередный контроль работоспособности блоков стационарных радиостанций входящих в опрашиваемый круг. Контроль работоспособности блоков локомотивных радиостанций так же осуществляется по запросу оператора, либо в момент регистрации локомотива в зоне действия очередной стационарной радиостанции.

Таким образом, кольцевая схема мониторинга радиостанций не обеспечивает проверку мобильных радиостанций последовательно по всему участку, а проверяет по расположению локомотива в конкретный момент времени. Иными словами не определяются "мёртвые зоны.


5.4 Обоснование необходимости измерительного вагона в контуре системы радиомониторинга


Создаваемая система мониторинга и администрирования по мере развития охватывает оборудование технологической радиосвязи. Наиболее важными преимуществами системы являются систематичность контроля с полной проверкой аппаратуры и линий связи, оперативность выявления отказов и их прогнозирование. Однако она не обладает качествами измерительной системы, поскольку оценивает параметры по показателю "в норме/нет". Поэтому периодические измерения параметров систем радиосвязи сертифицированными приборами (комплексами) с гарантированной точностью необходимы и при наличии системы мониторинга. Измерительные комплексы позволяют проверить зоны покрытия при вводе новых сетей связи и при изменении окружающей инфраструктуры на действующих сетях (строительство путепроводов, ЛЭП, больших зданий и др.), а также осуществить контроль самой системы мониторинга и ее элементов. Кроме того, измерительные комплексы могут проконтролировать помеховую обстановку, определить наличие несанкционированных радиостанций. Таким образом, мобильные сертифицированные измерительные комплексы являются важной составной частью системы мониторинга каналов радиосвязи.

Нормативным документом "Типовая технология проверки системы поездной радиосвязи" № ЦИС-159 от 13.05.2003 г. предписывается в плановом порядке осуществлять проверку каналов поездной радиосвязи с использованием вагона-лаборатории: ежеквартально на участках обращения скоростных пассажирских поездов и на основных маршрутах транспортных коридоров, дважды в год на основных и один раз в год на второстепенных направлениях. Выполнение этого требования связано с необходимостью регулярного проведения большого объёма измерений и реализуется в полном объеме при использовании измерительных комплексов с высокой степенью автоматизации процессов измерения, обработки и выдачи результатов. Введение полномасштабной системы мониторинга каналов радиосвязи позволит уменьшить частоту проверок каналов поездной радиосвязи. Однако при этом повышаются требования, предъявляемые к комплексу вагона-лаборатории как средству измерения.

Концепция развития технологической радиосвязи на железнодорожном транспорте предусматривает развитие сетей ПРС в диапазонах метровых (МВ) и дециметровых (ДМВ) длин волн, сетей станционной (СРС) и ремонтно-оперативной (РОРС) связи в диапазоне МВ, радиоканалов передачи данных систем управления движением поездов, дистанционного мониторинга (системы СТОР), а также внедрение цифровых сетей технологической радиосвязи различных стандартов. Для контроля параметров этих каналов требуется мобильный измерительный комплекс с высокой степенью автоматизации процедуры измерений во всех диапазонах частот для существующих и перспективных видов радиосвязи ОАО "РЖД", с повышенной информативностью и наглядностью представления информации.

Включение измерительного вагона-лаборатории в контур мониторинга сети радиосвязи можно осуществить с помощью аппаратуры ШБД, путем сброски измерительной информации на опорные точки в сети СПД.


5.5 Энергетический расчёт длины регенерационного участка ВОЛС. Определение показателей ошибок для сетевых трактов


Одномодовый кабель позволяет реализовать полосу частот до 100 ГГц. Рассчитаем длину регенерационного участка для системы по формуле


, (5.1)


Где рпер - мощность, излучаемая передатчиком, дБ;

рпр - чувствительность регенератора, дБ;

aaэо - затухание, вносимое на переходе "электричество-оптика", дБ;

aaоэ - затухание, вносимое на переходе "оптика-электричество", дБ;

aaкм - километрическое затухание, дБ;

aaсв - затухание, вносимое при сварке, дБ.

Стандартная мощность, излучаемая электрическим передатчиком, колеблется в пределах от - 3 до - 7 дБ в зависимости от фирмы изготавливающей данный прибор. Чувствительность регенератора составляет величину порядка минус 47 дБ. Затухание, вносимое на переходе "электричество-оптика" составляет 13 дБ, а на переходе "оптика-электричество" 3 дБ. Километрическое затухание оптического кабеля составляет 0,1 дБ. Стандартная строительная длина оптического кабеля может быть принята равной 2 км. На один километр кабеля приходится условных полсварки, так как кабели свариваются в цельную нить из двухкилометровых отрезков. Примем затухание, вносимое сваркой равным 1дБ. Тогда погонное затухание, вносимое сваркой составит величину 0,05 дБ/км. Подставляя данные значения в формулу (5.1), получим


км.


Таким образом, длина регенерационного участка составит 166 км. В связи с этим расстановка волоконно-оптических регенераторов на заданном участке не требуется, так как протяженность между станциями гораздо меньше, чем 166 км. Соответственно, функции регенератора выполняет сам мультиплексор.

Определение показателей ошибок для сетевых трактов осуществляется методом контроля трактов без закрытия связи посредством ввода BIP-последовательности (Bit Interleaved Parity - четность чередующихся бит) для проверки на четность или кода CRC (Cyclic Redundancy Check - циклический избыточный код контроля ошибок).

Как в одном, так и в другом случае контролируемый цифровой поток разделяется на блоки.

В первом случае блок дополнительно делится на некоторое количество частей, каждая из которых проверяется на четность, а результаты проверки передаются на дальний конец. На приеме после проведения аналогичной процедуры производится сравнение результатов проверки. Совпадение результатов будет свидетельствовать об отсутствии ошибок в принятом блоке информации, различие результатов - о наличии ошибок.

Во втором случае, вместо проверки на четность, на ближнем и дальнем концах вычисляются и сравниваются остатки от деления по модулю два содержимого блока на заданный полином и осуществляется сравнение полученных остатков. В соответствии с этим используются следующие определения:

-блок - последовательность битов, ограниченная по числу битов, относящихся к данному тракту, при этом каждый бит принадлежит только одному блоку (блоки не перекрываются). Количество битов в блоке зависит от скорости передачи и определяется по отдельной методике (обычно в результате перемножения скорости передачи в тракте на 125 мкс);

-блок с ошибками (Errored Block, EB) - , блок, в котором один или несколько битов являются ошибочными;

секунда с ошибками (Errored Second, ES) - период в 1 секунду с одним или несколькими ошибочными блоками;

секунда с серьезными ошибками (Severely Errored Second, SES) - период в 1 секунду, содержащий более 30 % блоков с ошибками (EB) или, по крайней мере, один период с серьезными нарушениями (SDP);

период с серьезными нарушениями (Severely Disturbed Period, SDP) - период длительностью, равной 4 смежным блокам, в каждом из которых коэффициент ошибок не менее 10-2 или в среднем за 4 блока коэффициент ошибок не менее 10-2, или же наблюдалась потеря сигнальной информации;

блок с фоновой ошибкой (Background Block Error, BBE) - блок с ошибками, не являющийся частью SES;

период неготовности для одного направления тракта - период, начинающийся с 10 последовательных секунд SES (эти 10 секунд считаются частью периода неготовности) и заканчивающийся до 10 последовательных секунд без SES (эти 10 секунд считаются частью периода готовности);

период неготовности для тракта - это период, когда хотя бы одно из направлений находится в состоянии неготовности.

Время ухудшения качества связи оценивается по норме на количество секунд с серьезными ошибками (SES).

Норма на допустимое время ухудшения качества связи из-за многолучевого распространения радиоволн:


, (5.2)

.


Выполнение неравенства говорит о выполнении норм на показатели ошибок цифровых каналов и сетевых трактов, что гарантирует высокое качество передачи данных.

6. Безопасность и экологичность решений проекта


6.1 Охрана труда


Общая характеристика и анализ потенциальных опасностей и вредностей на рабочем месте оператора сети мониторинга поездной радиосвязи разрабатываемого в дипломном проекте.

Проектируемое рабочее место представляет собой человеко-машинную систему, предназначенную для приема, обработки и передачи технологической информации. В качестве оборудования применяются персональные электронно-вычислительные машины (ПЭВМ).

В качестве электропитания используется сеть с глухозаземленной нейтралью напряжением 220 В, частотой переменного тока 50 Гц.

Работа оператора ПЭВМ заключается в наборе информации, анализе полученной или передаваемой информации на экране компьютера.

Основной опасностью для обслуживающего персонала является опасное для жизни сетевое напряжение 220 В, от которого работают установленные компьютеры и коммутационное оборудование. В случае неисправности электрооборудования или электропроводки, а также несоблюдение правил эксплуатации электрооборудования, персонал может быть травмирован при следующих обстоятельствах:

прикосновение к проводу;

-прикосновение к корпусу компьютера либо другого оборудования;

переход высшего напряжения в сторону низшего.

На пользователя ПЭВМ одновременно оказывает хроническое (т.е. постоянное, пусть и в малых дозах) воздействие до 30 вредных и опасных факторов, причем на долю собственно дисплея приходится не более 20 %.

Наиболее значимые вредные факторы на рабочем месте:

нарушение электромагнитной безопасности. Источник опасности - не только эмиссионные излучения дисплеев, но и насыщенность помещений различными вспомогательными электроприборами, силовыми кабелями разводки, металлическими конструкциями, осветительными установками и т.п. Это возможно из-за отсутствия защитного зануления в большинстве помещений с ПЭВМ, поэтому в таких помещениях повышенный уровень напряженности электрического и магнитного полей от токов промышленной частоты 50 Гц.

При отсутствии защитного зануления напряженность электрического поля частоты 50 Гц на мыши и на клавиатуре достигает 800…1300 В/м, что выше нормы, равной 500 В/м по СанПиН. При трении рук о мышь и клавиатуру через 0,5…1 час работы электростатический потенциал достигает 10…20 кВ/м. Это оказывает на организм вредное воздействие, особенно если он хронически ослаблен;

несоответствие нормам визуальных параметров дисплеев. Особенно часто это характерно для дисплеев, имеющих величину зерна (пиксель) 0,3 мм и более, а частоту кадровой развертки 50…75 Гц.

Визуальные характеристики неожиданно ухудшаются по сравнению с заявленными производителем уже на рабочем месте. Это проявляется в нестабильности и дрожании изображения. Основной причиной такого влияния экрана дисплея на орган зрения человека является неожиданно возросшая напряженность магнитного поля частоты 50 Гц в помещении (добавили кондиционеры, провели мощные электрические кабели, установили дополнительную вентиляцию и т.п.). Установлено, что допустимым фоном напряженности магнитных полей частоты 50 Гц в помещениях с ПЭВМ следует считать значение не более 1 мкТл (0,8 А/м);

избыточные энергетические потоки света (в видимом диапазоне волн) от дисплея. Современные исследования ученых РАН и МНИИ глазных болезней им. Гельмгольца показывают, что на пользователей наибольший вред в оптическом диапазоне излучений от экрана оказывает избыточный сине-фиолетовый и фиолетовый свет. При этом ухудшается чёткость изображения на сетчатке, увеличивается частота ошибок, быстрее развивается "компьютерный зрительный синдром" и т.п.

Об этом вредном факторе мало кто знает, о нем не упоминается и в СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Пользователи даже не подозревают, насколько значим этот фактор. Причем и в новых типах дисплеев он нисколько не меньше, а при работе с дисплеями, диагональ экрана которых превышает 15 дюймов, негативное проявление этого фактора возрастает.

Избыточные синие и сине-фиолетовые потоки света ускоряют помутнение оптических сред глаз, снижают чёткость изображения предметов на сетчатке глаз (особенно изображений с экрана дисплея), что увеличивает и без того большую нагрузку на мозг. Ухудшается работа органа зрения в целом: возрастает число ошибок из-за рассеянности, невнимания, дополнительной усталости и т.п.

Избыточные потоки появляются не только от экрана дисплея, но и от люминесцентных ламп, летом - от солнца. Вредное действие от всех источников суммируется.

Медицинские исследования показывают, что при постоянном избыточном воздействии потоков сине-фиолетового цвета снижается выработка организмом мощного природного защитного гормона мелатонина (природного антиоксиданта) и, напротив, увеличивается выработка вредного гормона - продактина, снижающего защитные функции организма. Особенно вредно это для женщин, девушек и девочек. Известно, что различные нарушения сна также снижают выработку мелатонина;

нерациональное освещение (пульсация светового потока, повышенные блёсткость, яркость). На большинстве рабочих мест фактический коэффициент пульсации светового потока от светильников с газоразрядными лампами составляет 22…60 %, а с лампами накаливания 10…12 %, что значительно больше нормы, равной 5 %. Кроме того, газоразрядные источники искусственного света также создают дополнительные (нередко - избыточные) потоки сине-фиолетового света, что повышает нагрузку на орган зрения, снижая чёткость восприятия и цветопередача изображений, поэтому орган зрения расходует дополнительную энергию на "создание" более четкого изображения;

-несоответствие параметров микроклимата нормам. Особенно часто совпадают повышенная температура и пониженная влажность, что ухудшает работу бронхо-легочной системы;

повышенная загазованность в помещении - в первую очередь углекислым газом и аммиаком, что особенно вредно при повышенной температуре и пониженной влажности воздуха. Наиболее часто это наблюдаем в плохо проветриваемых помещениях в холодный период года. Углекислый газ и аммиак обладают эффектом суммирования вредного действия. От этого страдают органы дыхания, снижается содержание кислорода в крови и в мышечных тканях сердца, мозга, глаз;

нарушение норм аэроионного состава воздуха, особенно в помещениях с развитой системой приточно-вытяжной вентиляции и при наличии кондиционеров. При включении в помещении ПЭВМ замеры показывают, что в зоне дыхания пользователя отрицательно заряженных легких ионов кислорода (аэроионов) практически нет. По нормам же в помещениях с ПЭВМ аэроионов должно быть 600…50000 шт/см3. Оптимальным считается содержание в 1 см3 воздуха 3000…5000 аэроионов. Отсутствие аэроионов резко ухудшает качество крови, работу органа зрения, иммунной системы;

избыток болезнетворных бактерий, вирусов, плесени в воздухе, особенно зимой при повышенной температуре, плохом проветривании, пониженной влажности и нарушении аэроионного состава воздуха - вызывает ОРЗ, ОРВИ и т.д.;

малая подвижность глазных мышц при долговременном сильном статическом зрительном напряжении становится причиной спазма аккомодации, т.е. глаза теряют способность быстро приспосабливаться к ясному видению предметов. При этом нарушается и ритм дыхания;

нерациональная организация рабочего места (неудобные кресла, отсутствие пюпитров для текста, подставок для ног и кистей рук и т.д.) способствует перенапряжению мышц не только позвоночника и шеи, но и глаз.

Индивидуальное задание по разработке организационных и технических мероприятий, устраняющих наиболее опасные и вредные производственные факторы. Важное значение для предотвращения электрического травматизма имеет правильная организация обслуживания действующих электрических установок. Помещение, где находятся рабочие места операторов, относится к категории помещений с повышенной опасностью, оборудование относится к классу до 1000 В. Используемое оборудование сконструировано и изготовлено таким образом, чтобы гарантировать защиту персонала при эксплуатации, а также при возникновении неисправностей от поражения электрическим током.

Элементы конструкции, с которыми соприкасается оператор во время работы оборудования, выполнены из диэлектрического материала или нанесено на них защитное диэлектрическое покрытие.

Оборудование в целом, а также отдельные блоки имеют специальные клеммы или другие приспособления для подсоединения зануляющих проводников.

Изоляция оборудования обладает достаточной диэлектрической прочностью, предотвращающей пробой, а так же достаточным электрическим сопротивлением, препятствующим появлению чрезмерных токов утечки и возникновению теплового пробоя.

В случае неисправности предусматриваем возможность немедленного отключения оборудования от первичного источника питания посредством устройства отключения.

Независимо от метеоусловий, в помещениях поддерживаем постоянную температуру воздуха от +18 до +25 °С и относительная влажность 30…70 % согласно СНиП 2.04.05-91. Эта температура является наиболее комфортной для человека и благоприятной для аппаратуры. Для поддержания температуры в заданных пределах в зимнее время служит центральное отопление, а в летнее время осуществляем кондиционирование поступающего воздуха приточно-вытяжной вентиляцией. Вентиляция снабжена фильтрами, предотвращающими поступление пыли и вредных газообразных химических веществ. Число радиа-торов центрального отопления и кондиционеров выбираем соответственно объёму помещения, руководствуясь СНиПами. Согласно СНиП 2.04.05-91 оптимальные метеорологические условия представлены в таблице 6.1.


Таблица 6.1 - Оптимальные допустимые метеорологические условия

Период годаТемпература в помещении, ºСОтносительная влажность, %Скорость движения воздуха, не более, м/степлый20…22 23…2560…30 60…300,2 0,3холодный и переходный20…2245…300,2

Важную роль в охране труда играет пожарная безопасность. Согласно ГОСТ 12.1.004-91 пожарную безопасность помещения оператора сети мониторинга связи осуществляем: системой предотвращения пожара, системой противопожарной защиты, организационно-техническими мероприятиями. На случай возможного пожара в помещении размещаем ручной огнетушитель типа ОУ-5 или ОУ-8, предназначенный для тушения электроустановок без снятия напряжения.

К первичным средствам пожаротушения относятся ручные, передвижные огнетушители, ведра, лопаты, ломы, топоры и другие. Их применяют для ликвидации небольших загораний до приведения в действие стационарных и полустационарных средств пожаротушения или до прибытия пожарной команды. Помещение оператора обеспечено такими средствами в соответствии с нормами оснащения противопожарным оборудованием и инвентарём здания. Окраска первичных средств пожаротушения произведена согласно требованиям ГОСТ 12.4.026-2001. Для безопасной эвакуации персонала рядом с дверными проёмами, выключателями, рубильниками размещаем световые указатели или фотолюминесцентные эвакуационные знаки.

Рассмотрим эргономику рабочего места. Компьютер - это сложная система, состоящая из множества различных подсистем. Человек, при работе на компьютере, взаимодействует с подсистемой ввода-вывода информации. Компьютеры, находящиеся на рабочих местах, оказывают воздействие на зрение, слух, тело и на психологическое состояние человека. Основную нагрузку на глаза дают мониторы, поэтому изображение на экране не делаем излишне контрастным, без дрожания и мерцания, расфокусировки по краям и отражения от поверхности экрана. А сам дисплей устанавливаем на подставке, на нужной высоте и под правильным углом, иначе утомляемость наступает намного раньше. При наличии плоского монитора устанавливаем его так, чтобы два человека, сидящие перед ним, видели одинаковое изображение, так как цвета и контрастность у таких мониторов зависят от угла зрения. Системные блоки создают разнообразные шумы на рабочем месте, а плохие клавиатуры приводят к заболеваниям кистей рук. Наличие сертификата TCO'99 даёт определённую гарантию того, что устройство разработано с учётом современных эргономических требований.

Излучения, сопровождающие работу монитора, - это первая и, к сожалению, порой единственная известная пользователям опасность. Поскольку рентгеновское излучение, которое возникает в электронно-лучевой трубке, задерживается свинцом, содержащемся в стекле, и не обнаруживается вокруг дисплея, TCO'99 содержит ограничения на другие два типа излучения: электростатические поля и переменные электромагнитные поля. TCO'99 требует, чтобы измерения излучений монитора проводились при установках, дающих лучшие эргономические показатели, при кадровой частоте не ниже 85 Гц и разрешении, зависящем от размера экрана. Проводится также проверка излучений от системных блоков и клавиатур.

Для полного устранения или значительного уменьшения опасных и вредных воздействий на организм при работе оператора ПЭВМ осуществляем следующие меры защиты:

дисплей устанавливаем на рабочем столе несколько слева на расстоянии 600…700 мм (вытянутая рука с вытянутыми пальцами) так, чтобы плоскость экрана была перпендикулярна зрительной оси, нижняя часть экрана немного ближе к оператору, чем верхняя (для уменьшения бликов), при этом в поле зрения не попадают окна и осветительные приборы;

-применяем защитные фильтры из поляризованного освинцованного стекла с обязательным отводом статического электричества.

Защитные фильтры, в зависимости от типа, практически полностью поглощают ультрафиолетовое излучение, степень поглощения потока элементарных частиц составляет 40…80 % (у некоторых типов до 94 %). Кроме этого защитные фильтры из поляризованного стекла значительно улучшают контрастность изображения и устраняют неприятное цветоощущение свечения экрана дисплея (тонизированные или нейтрально серого цвета фильтры). Антибликовое покрытие защитных фильтров частично или полностью (в зависимости от угла падения света) устраняет блики от посторонних источников света. Отвод статического электричества на корпус приборов обязателен, так как это уменьшает оседание пыли на экран дисплея и поверхность фильтра, устраняет раздражающее воздействие статического электричества (потрескивание, покалывание и др.).

На проектируемом объекте соблюдаем санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.2.542-96 "Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы" (утверждено постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 14 июля 1996 г. № 14). Предназначенные для предотвращения неблагоприятного воздействия на человека вредных факторов, сопровождающих работы с видеодисплейными терминалами (ВДТ) и персональными электронно-вычислительными машинами (ПЭВМ) и определяют санитарно-гигиенические требования. Эти нормы регламентируют требования к ВДТ и ПЭВМ (таблица 6.6), к помещениям для эксплуатации, к микроклимату, содержанию аэроионов (таблица 6.4) и вредных химических веществ в воздухе помещений эксплуатации, к шуму и вибрации (таблица 6.5), к освещению помещений и рабочих мест с ВДТ и ПЭВМ, к организации и оборудованию рабочих мест, режиму труда и отдыха, медицинскому обслуживанию пользователей. Требования подразделяются на обязательные и рекомендательные. Обязательные требования неукоснительно применяем на рабочих местах, отклонения от которых приводят к травме. Рекомендательные требования направлены на улучшения комфортности работы обслуживающего персонала.

Для видов трудовой деятельности устанавливаем 3 категории тяжести и напряженности работы с ВДТ и ПЭВМ, которые определяем: для группы А - по суммарному числу считываемых знаков за рабочую смену, но не более 60000 знаков за смену; для группы Б - по суммарному числу считываемых или вводимых знаков за рабочую смену, но не более 40000 знаков за смену; для группы В - по суммарному времени непосредственной работы с ВДТ и ПЭВМ за рабочую смену, но не более 6 часов за смену (таблица 6.2).


Таблица 6.2 - Время регламентированных перерывов в зависимости от продолжительности рабочей смены

Категория работы с ВДТ или ПЭВМУровень нагрузки за рабочую смену при видах paбoт с ВДТСуммарное время регламентированных перерывов мин. группа А, количество знаковгруппа Б, количество знаковгруппа В, часовпри 8-ми часовой рабочей сменепри 12-ти часовой рабочей сменеIдо 26000до 15000до 2,03070IIдо 40000до 30000до 4,05090IIIдо 60000до 40000до 6,070120

Уровень электромагнитного излучения на каждом рабочем месте (таблица 6.3) измеряет служба санитарно-эпидемиологического надзора.


Таблица 6.3 - Допустимые значения параметров неионизирующих электромагнитных излучений

Наименование параметров с 01.01.1997Допустимое значениеНапряженность электромагнитного поля на расстоянии 50 см вокруг ВДТ по электрической составляющей должна быть не более: - в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц25 В/м - в диапазоне частот 2 - 400 кГц2,5 В/мПлотность магнитного потока должна быть не более: - в диапазоне частот 5 Гц-2 кГц250 нТл - в диапазоне частот 2 - 400 кГц25 нТлПоверхностный электростатический потенциал не должен превышать500 В

Таблица 6.4 - Уровни ионизации воздуха помещений при работе на ВДТ и ПЭВМ

УровниЧисло ионов в 1 см3 воздухаn+n-Минимально необходимые400600Оптимальные1500…30003000…5000Максимально допустимые5000050000

Таблица 6.5 - Допустимые нормы вибрации на всех рабочих местах с ВДТ и ПЭВМ

Среднегеометрические частоты октавных полос ГцДопустимые значения оси X, Yпо виброускорениюпо виброскоростимс-2дБмс-1дБ25,3x10254,5x107945,3x10252,2x107385,3x10251,1x1067161,0x10311,1x106731,52,1x10371,1x1067634,2x10431,1x1067Корректированные значения и их уровни 9,3x10302,0x1072

Таблица 6.6 - Визуальные эргономические параметры ВДТ и пределы их изменений

Визуальные эргономические параметры ВДТ и пределы их измененийНаименование параметровПределы значений параметровминимальные (не менее) максимальные (не более) Яркость знака (яркость фона), кд/м2 (измеренная в темноте) 35120Внешняя освещенность экрана, лк100250Угловой размер знака, угл. мин. 1660

Оптимальным диапазоном значений визуального эргономического параметра называется диапазон, в пределах которого обеспечивается безошибочное считывание информации при времени реакции человека-оператора, превышающем минимальное, установленное экспериментально для данного типа ВДТ, не более чем в 1,2 раза.

Допустимым диапазоном значений визуального эргономического параметра называется диапазон, при котором обеспечивается безошибочное считывание информации, а время реакции человека-оператора превышает минимальное, установленное экспериментально для данного типа ВДТ, не более чем в 1,5 раза.

Обязательными требованиями с точки зрения обеспечения электромагнитной безопасности являются следующие:

площадь, приходящаяся на одно рабочее место составляет не менее 6 квадратных метра, что позволяет располагать технические средства на безопасном расстоянии от пользователя;

-объем, приходящийся на одно рабочее место составляет не менее 20 кубических метра, что позволяет кроме обеспечения общей гигиены снизить концентрацию пылевидных частиц и аэроионов;

с целью предотвращения накопления статических зарядов увлажняем воздух в помещениях с дисплеями, например, с помощью увлажнителей, заправляемых дистиллированной или прокипяченной водой;

для снижения восприимчивости пользователей к воздействию вредных факторов, помещения с ПЭВМ располагаем и оборудуем так, чтобы обеспечивать там температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха, соответствующую действующим санитарным нормам микроклимата производственных помещений.

На практике данных требований оказывается недостаточно для обеспечения нормальной электромагнитной обстановки в помещении и условий для нормального функционирования ПЭВМ. При неверной общей планировке помещения, неоптимальной разводке питающей сети и неоптимальном устройстве контура защитного зануления собственный электромагнитный фон помещения оказывается настолько сильным, что обеспечивать на рабочих местах пользователей ПЭВМ требования Санитарным Правилам и Нормам (СанПиН) по уровням электромагнитных полей не представляется возможным ни при каких ухищрениях в организации самого рабочего места и ни при каких "экологически безопасных" компьютерах.

Более того - сами компьютеры, помещённые в сильные электро-магнитные поля, становятся неустойчивыми в работе, появляется эффект дрожания изображения на экранах мониторов, существенно ухудшающий их эргономические характеристики.

Таким образом можно сформулировать следующие дополнительные требования, которыми будем руководствоваться при выборе помещений для обеспечения в них нормальной электромагнитной обстановки, а также обеспечения условий устойчивой работы ПЭВМ в условиях электромагнитного фона:

помещение удалено от посторонних источников электромагнитных полей, создаваемых мощными трансформаторами и электроустройствами, электрическими распределительными щитами, кабелями электропитания с мощным энергопотребителями, радиопередающими устройствами и прочими. Если данная возможность в выборе помещения отсутствует, предварительно (до установки компьютерной техники) проводим обследование помещения по уровню низкочастотных электромагнитных полей.

-при наличии на окнах металлических решетки, соединяем их с защитным занулением, иначе возникает резкое локальное повышение уровня полей;

групповые рабочие места (характеризующиеся значительной скученностью компьютерной и другой оргтехники) размещаем на нижних этажах зданий. Ведь, благодаря этому, существенно снижается общий электромагнитный фон на рабочих местах с компьютерной техникой вследствие минимального значения сопротивления защитного зануления именно на нижних этажах зданий;

В самих помещениях по организации и планировке расположения рабочих мест руководствуемся следующими правилами:

обеспечиваем защитное зануление, подводимое непосредственно к каждому рабочему месту;

-провода питания проводим в экранирующих металлических оболочках или трубах;

места группового подключения ПЭВМ оборудуем экранированными щитками, обеспечиваем достаточным количеством розеток и размещаем с учетом наибольшей равноудаленности их от рабочих мест пользователей ПЭВМ и других сотрудников, постоянно работающих в помещении;

к каждому групповому месту подключаем не более трёх пользователей ПЭВМ;

устанавливаем сетевые розетки, позволяющие изменять полярность включения вилки питания монитора и системного блока ПЭВМ в сетевую розетку. В дальнейшем (при обследовании рабочего места) это позволяет выбрать ту ориентацию вилки в сетевой розетке, при которой поля на рабочем месте минимальны.

Выполнение перечисленных выше требований позволяет обеспечить снижение в десятки раз общего электромагнитного фона в помещении. Задача обеспечения нормальной электромагнитной обстановки на рабочих местах пользователей ПЭВМ при этом сводится к задаче правильной организации самих рабочих мест.

Несмотря на жесткость гигиенических норм, состояние современной компьютерной техники показывает, что нормы эти вполне выполнимы. Уровни электромагнитных полей большинства испытанных мониторов и системных блоков в ряде случаев на порядок ниже предельно допустимых уровней. Однако, считать проблему экологии системы "ПЭВМ - человек" решенной пока нельзя.

Во первых - при использовании в одном помещении 2-х и более компьютеров появляется проблема их экологической и электромагнитной совместимости, особенно в помещениях небольшой площади и с большой насыщенностью техническими средствами.

Во вторых - среди используемых ПЭВМ большая часть изготовления прошлых лет, которая не проверялась на соответствие гигиеническим нормам.

Но безопасно работать на компьютерном оборудовании не только нужно, но и можно при условии знания особенностей и соблюдении определенного выше комплекса сравнительно несложных правил и условий.

При организации рабочего места с ПЭВМ, в котором основное внимание уделяется эргономическим требованиям к оборудованию рабочих мест с ПЭВМ СанПиН даёт несколько общих рекомендаций по организации рабочего места, полезных с точки зрения электромагнитной безопасности:

рабочее место автономное;

-экран видеомонитора находится от глаз пользователя на оптимальном расстоянии 60…70 см, но не ближе 50 см;

в помещениях с ПЭВМ ежедневно проводится влажная уборка.

На практике оказывается, что этих требований недостаточно.

При неправильной организации электропитания рабочего места источниками электрических и магнитных полей оказываются не только монитор ПЭВМ, импульсный источник питания системного блока ПЭВМ и сетевые кабели, но и периферийные устройства ПЭВМ (клавиатура, принтер, модем и тому подобное). Полную гарантию безопасности рабочего места даёт лишь его детальное обследование по уровням полей и аттестация рабочего места уполномоченными на это организациями и специалистами.

Есть ряд конкретных практических рекомендаций по организации рабочего места и размещению компьютерной техники на нём, выполнение которых заведомо улучшает электромагнитную обстановку и с намного большей вероятностью обеспечивает аттестацию рабочего места без принятия для этого каких-либо дополнительных мер.

Основные источники импульсных электрических и магнитных и электростатических полей - монитор и системный блок ПЭВМ - размещаем в месте максимально удалённых от пользователя.

Обеспечиваем надежное защитное зануление (с периодическим контролем) системного блока и источника питания ПЭВМ. Предусматриваем техническую возможность для подсоединения системного блока не только через заземляющий контакт трёхконтактной вилки питания, но и путем соединения отдельным проводником корпуса системного блока с контуром защитного зануления в помещении.

Обеспечиваем максимальное удаление пользователя от сетевых розеток и проводов электропитания. По возможности, не используем двухпроводные удлинители, переноски и сетевые фильтровы, а также подобные устройства с трёхконтактными розетками и вилками питания, но с незадействованным на шину защитного зануления контактом. Использование таких устройств допускаем только в том случае, если имеется отдельно выполненное защитное зануление системного блока ПЭВМ.

Обеспечиваем надежное защитное зануление (с периодическим контролем) защитного экранного фильтра монитора ПЭВМ. Наиболее правильным является защитное зануление фильтра на корпус системного блока ПЭВМ.

При организации электропитания рабочего места предусматриваем возможность изменения полярности включения в розетку сетевой вилки питания системного блока и монитора ПЭВМ и осуществляем при этом маркировку фазного и нулевого проводов.

При размещении компьютерной техники на рабочем месте на рисунках показаны рекомендуемые и не рекомендуемые (с точки зрения электромагнитной безопасности) варианты компоновки рабочего места.

Наиболее оптимальной планировка, изображенная на рисунке 6.1, при которой полностью разделены зона местонахождения пользователя ПЭВМ и зона расположения кабелей электропитания технических средств рабочего места, включая розетки сетевого электропитания.


Менее оптимальной является планировка, представленная на рисунке 6.2, когда рядом с пользователем расположены сетевые кабели электропитания рабочего места. Такую планировку не желательно использовать, если на рабочем месте установлено большое количество технических средств со значительным энергопотреблением. В этом случае по сетевым кабелям электропитания текут значительные токи, и пользователь ПЭВМ находится в зоне воздействия магнитных полей промчастоты 50 Гц.


Рисунок 6.2 - Не желательная планировка


Наконец крайне не желательной является планировка, представленная на рисунке 6.3 Из-за реально ненулевого значения сопротивления цепи защитного зануления пользователь ПЭВМ находится не только в зоне воздействия магнитных, но и электрических полей промчастоты 50 Гц.



При отсутствии возможности иной организации рабочего места рекомендуется способ снижения уровня полей за счёт расположения кабелей электропитания в металлической (стальной) трубе, соединённой с защитным занулением. Однако, данную планировку рабочего места можно использовать только при наличии документального подтверждения соответствия уровней полей требованиям действующих СанПиН при контроле соответствующей аппаратурой.

Нужно отметить ещё несколько важных обстоятельств. При реализации рабочего места учитываем возможное влияние его электромагнитных полей на постоянно работающих рядом людей и осуществляем корректировку их расположения относительно рабочего места с ПЭВМ. Также реализуемые варианты компоновки рабочего места, безопасные по электромагнитным полям для пользователя ПЭВМ и других окружающих, ни в коей мере не должны противоречить установленным СанПиН требованиям по обеспечению эргономических характеристик рабочего места - освещенности, расположения рабочего места с учетом направления освещения для исключения бликов на экране монитора и тому подобное. Последствия для здоровья при пренебрежении данными требованиями становятся не меньшими, чем от влияния повышенного уровня электромагнитных полей.

На основе проведенных исследований можно сделать вывод, что соблюдение всех перечисленных выше рекомендаций, правил и норм при работе помогает обеспечивать безопасные и комфортные условия труда человека.


6.2 Охрана окружающей среды


Железнодорожный транспорт занимает ведущее место как в перевозке грузов, так и в пассажирообороте в транспортной системе России. Несмотря на то, что железнодорожный транспорт оказывает наименьшее негативное воздействие, его доля в загрязнении окружающей среды остается высокой. Это происходит в результате выброса вредных веществ как от подвижного состава, так и от многочисленных производственных и подсобных предприятий, обслуживающих перевозочный процесс. При этом происходит существенное загрязнение атмосферного воздуха, воды и почвы. Кроме того, транспорт оказывает негативное влияние за счет наличия излучений и теплового загрязнения среды обитания человека.

Общая характеристика влияния работы Ростовского регионального центра связи на окружающую среду. Технологические процессы, связанные с обработкой грузопотоков, движение поездов являются источниками интенсивного транспортного шума, который оказывает отрицательное воздействие на здоровье железнодорожников, жителей прилегающих к железной дороге районов, а также на окружающую среду. Возникающая интенсивность шума, в ряде случаев, превышает нормируемые уровни допустимые для производственных (50…80 дБ) и жилых (30…50 дБ) помещений. Раздражающее действие шума является существенным фактором, влияющим на функциональное состояние коры головного мозга и центральной нервной системы, а через них на весь организм в целом. Работники, обслуживающие средства связи, постоянно подвергаются воздействию интенсивного шума, который создает шумовой дискомфорт. Этот дискомфорт ощущают также жители прилегающих к железной дороге массивов.

На железнодорожном транспорте широкое применение получила электронная аппаратура, в том числе, используемая для организации мониторинга сети поездной радиосвязи. Процесс производства аппаратуры содержит ряд вредных факторов - это выделение токсичных веществ при производстве печатных плат и покраске оборудования. Многие из этих веществ относятся к наиболее опасным для человека и окружающей среды. Наибольшую долю в выбросах обычно составляет неорганическая пыль разной дисперсности для материалов типа стеклотекстолита, гетинакса, кремния, меди, свинца. Эта пыль раздражает легочные пути, вызывает поражение нервной системы. При нанесении рисунков на плату происходит выброс в атмосферу таких веществ как этиловый спирт, ацетон, аммиак и др. Механическая зачистка сопровождается выделением абразивной пыли.

Для организации мониторинга сети поездной радиосвязи применяются компьютеры. Мониторы компьютеров являются не только источниками рентгеновского, ультрафиолетового, инфракрасного излучения, но и источником электромагнитных излучений в диапазоне частот до 300 МГц, а также источником электростатического поля. Поэтому постоянная работа с дисплеями может вызвать у человека зрительный дискомфорт, утомление и т.д. В 1996 году были введены правила и нормы (СанПиН) 2.2.2.542-96 "Гигиенические требования к видео дисплейным терминалам, ПЭВМ и организации работ. Эти нормы учитывают, что уровни напряженности электрических и магнитных полей вблизи мониторов могут превышать предельно допустимые уровни (ПДУ) в 2…5 раз, а на поверхности электронно-лучевых трубок или на защитных экранах при отсутствии защитного зануления может накапливаться электростатический заряд с полем 20…50 кВ/м.

При эксплуатации оборудования комплекса мониторинга сети радиосигналов в широком диапазоне частот оказываются вредные воздействия на окружающую среду излучаемые радиостанциями и оборудованием электромагнитные поля (ЭМП). Электромагнитное загрязнение возникает при изменении электромагнитных свойств природной среды под воздействием работы антенных устройств и может привести к изменению в биологических процессах как внутри организма человека, так и внутри самих природных сообществ.

Индивидуальное задание по анализу и расчётам влияния электромагнитных излучений средств радиосвязи на окружающую среду и на человека. Методы снижения вредных воздействий ЭМП.

Количество средств и технологических процессов на железнодорожном транспорте с использованием электромагнитной энергии постоянно увеличивается. Реализация новых технологий требует внедрения новой техники, предполагающей обязательный санитарно-гигиенический контроль. В настоящее время это не всегда выполняется или осуществляется недостаточно. В таких условиях необходимым является проведение экспертиз источников и потребителей ЭМ энергии на объектах железнодорожного транспорта.

Запрещается превышение предельно-допустимых уровней воздействия на здоровье людей и окружающую среду. Все предельно-допустимые значения контролируемых параметров в окружающей среде и требования к проведению их контроля изложены в санитарных правилах и нормах "Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ)". Эти нормы были установлены в 1996 году Госкомсанэпиднадзором России. По ним определяются предельно-допустимые уровни (ПДУ) воздействия на людей ЭМИ РЧ в диапазоне 30 кГц.300 ГГц. Нарушение нормативов влечет за собой приостановление деятельности предприятия или вывод из использования технических средств до полного устранения обнаруженных недостатков.

У источников ЭМП различают следующие зоны воздействия: ближнюю (зону индукции), промежуточную (зону дифракции), дальнюю (зону излучения).

Ближняя зона занимает области пространства на расстояниях Rб, которое определяется по формуле


Rб<l/2p, (6.1)


Где R - расстояние от места излучения, см;

l - длина волны, см.

В этой зоне работающие подвергаются воздействию различных по величине электрических и магнитных полей, поэтому их интенсивность оценивается раздельно, величинами напряженности электрической и магнитной составляющих в вольтах на метр (В/м) для электрического и в амперах на метр (А/м) для магнитного поля. Эти поля имеют место при работе с источниками высокочастотных излучений.

Промежуточная зона занимает область Rп, которая определяется по формуле


Rп< L2/ l, (6.2)


Где L - размеры излучателя, см.

В этой зоне взаимодействующие потоки Е и Н усиливаются или ослабляются. В зоне дифракции не существует зависимости между Е и Н.

В дальней зоне, на расстоянии Rд >l, ЭМП поле сформировалось и здесь выражены обе составляющие поля - электрическая и магнитная, поэтому от 300 МГц до 300 ГГц ЭМП оценивается поверхностной плотностью потока энергии ППЭ выраженной в Вт/м2.

Рассчитаем размеры зон излучения для проектируемой точки радиосвязи. Для выбранного диапазона частот 2,4 ГГц, длина волны 12,5 см.

В практической деятельности пользуются правилом приближенной оценки размеров зон излучения: ближняя зона охватывает область поля на расстоянии 1/6 длины волны, дальняя зона начинается с расстояния равного 6 длинам волны.

Поэтому размер ближней зоны Rб2 см, а размер дальней Rд>75 см. На рисунке 6.4 показан пример для определения зон излучения от антенны мобильного комплекса радиомониторинга.


Рисунок 6.4 - Зоны излучения вблизи антенны


В данном дипломном проекте выбрана аппаратура, в которой источниками возбуждения ЭМП являются радиопередатчики.

Определим параметры для излучателя мобильного комплекса. Рабочая частота радиостанции fраб=2,4 ГГц, длина волны l=12,5 см, высота установки антенны 4,5 м. В данном случае, расстояние между излучателем и человеком R>>l, поэтому человек всегда находится в дальней зоне.

Рассчитаем параметры электромагнитного поля, создаваемого антенной. Напряжённость электрической составляющей поля на выбранном расстоянии определяется по формуле


Е = , (6.3)


Где I - ток в излучателе, А;

С - длина излучателя, м;

R - расстояние от излучателя до точки наблюдения, м;

e - относительная диэлектрическая проницаемость;

w - круговая частота, с-1.


, (6.4)

с-1;

Е = = мВ/м.


Напряжённость магнитной составляющей поля на выбранном расстоянии определяется по формуле


Н = , (6.5)


Где I - ток в излучателе, А;

С - длина излучателя, м;

R - расстояние от излучателя до точки наблюдения, м.


Н = = мА/м.


Плотность потока энергии для антенны мобильного комплекса определяется по формуле


ППЭ = , (6.6)


Где Р - мощность излучения, Вт;

К - коэффициент усиления антенны;

R - расстояние от излучателя до точки наблюдения, м.


ППЭ = = нВт/см2.


Таким образом, из проделанных расчётов можно сделать вывод, что электромагнитные излучения, создаваемые средствами беспроводного доступа соответствуют Санитарным нормам и требованиям ГОСТов.

Разработка мероприятий по снижению вредных воздействий ЭМП на окружающую среду и человека является, на данный момент, одним из актуальнейших направлений улучшения экологической обстановки в стране и в мире.

Основным способом защиты от ЭМП является расстояние, а также сооружение различных экранов. Плотность и мощность потока излучения уменьшается по мере удаления от источника по экспоненциальному закону. Величину, обратную коэффициенту затухания, называют глубиной проникновения поля в поглощающую среду. Глубина проникновения зависит от свойств проводящей среды и от угловой частоты.

Организационные мероприятия по защите человека и окружающей среды от неблагоприятного электромагнитного влияния включают:

-обучение и инструктаж работающих;

-оформление допусков к работам с учетом возраста и пола работающих;

ограждение зон влияния предупредительными надписями;

обеспечение оборудования гигиеническим сертификатом качества;

применение штрафных санкций как меры административного воздействия на нарушителей правил;

ограничение времени пребывания работающих людей в опасных зонах электромагнитного влияния;

ограничение расстояний между источниками излучения и работающими людьми до безопасных значений.

Защитные мероприятия по охране жизненно важных объектов от влияния ЭМП включают в себя устройства различных экранов - зеленых насаждений, конструктивных элементов, зданий и специально построенных сооружений.

Для защиты населения от воздействия ЭМП радиотехнических объектов устанавливаются санитарно-защитные зоны. Внешняя граница этой зоны определяется на высоте до 2 метров от поверхности земли согласно предельно-допустимым уровням ЭМП. Ослабление воздействия ЭМП на окружающую среду производится строительными конструкциями. Материалы стен и перекрытий зданий в различной степени поглощают и отражают электромагнитные волны. Например, масляная краска обладает свойствами отражать до 30 % электромагнитной энергии.

Технические средства защиты от ЭМП основаны на использовании явлений отражения и поглощения энергии излучения. С этой целью применяются заземленные экраны и кожуха, а также заземление всех металлических конструкций, находящихся в помещении.

Сплошные металлические экраны при толщине 0,001 мм (фольга) ослабляют поле СВЧ на 50 дБ, сетчатые экраны на 20.30 дБ, эластичные экраны из специальной ткани с металлической нитью (для штор, чехлов, спецодежды) на 20.50 дБ, прозрачное стекло на 20 дБ.

Защитное заземление устанавливают по нормам ПУЭ для источников и потребителей электромагнитной энергии. Надежное электрическое соединение источников возбуждения ЭМП и стационарных защитных экранов с контуром защитного заземления или с нулевым рабочим проводником в рабочей зоне обеспечивает расчетную эффективность защитного экрана.

7. Экономическая часть проекта


7.1 Общая характеристика проектируемого объекта с экономической точки зрения


В настоящее время, в условиях рыночных отношений, руководство предприятий железнодорожного транспорта должно правильно организовывать производственную деятельность. Эти действия способствуют снижению эксплуатационных расходов и получению прибыли. Наибольший экономический эффект дает внедрение принципиально новых технических средств. Использование устаревшего оборудования и его текущее содержание требуют неоправданных затрат времени и средств. Качество связи с использованием старой техники уже не может удовлетворять требованиям сегодняшнего дня.

Планирование капитальных вложений на железной дороге должно способствовать полному и качественному удовлетворению потребностей народного хозяйства и населению в перевозках, повышению эффективности работы транспорта.

В деятельности железнодорожного транспорта отныне жизненно важным становится быстрый и эффективный информационный обмен, который в значительной степени обеспечивается системами радиосвязи. Именно поэтому оперативно-технологическую связь на проектируемом участке железной дороги необходимо оборудовать сетью мониторинга поездной радиосвязи.


7.2 Определение капитальных вложений


Для организации работы сети мониторинга на участке Ростов-на-Дону - Чертково требуется установка дополнительного оборудования.

Капитальные вложения в новую аппаратуру сети мониторинга определяются по формуле


?К = Ni · qi, (7.1)


где Ni - количество оборудования, шт.;

qi - стоимость оборудования, тыс. руб.

Перечень и стоимость оборудования, используемого для оснащения проектируемого участка представлены в таблице 7.1.


Таблица 7.1 - Перечень и стоимость оборудования сети мониторинга

Наименование оборудованияКоличество, штукЦена, тыс. руб. Сумма, тыс. руб. 1. Антенны радиосвязи105502. Антенный коммутатор43123. Штатная радиостанция РВ-1.1М165654. Блок антенно-согласующего устройства АСУ1335. Измерительный приемник АРК11501506. Блок измерения координат пути (БКП) 1557. Блок согласования 1, 22248. Приемник GPS110109. ПЭВМ2204010. Принтер251011. Блок цифровой обработки18812. Блок беспроводного широкополосного доступа Wi-Fi81080

Подставив соответствующие численные значения в формулу 7.1, получим


?К = 10·5 +4·3+1·65+1·3+1·150+1·5+2·2+1·10+2·20+2·5+1·8+8·10 = 437 тыс. руб.


Затраты на монтаж оборудования и настройку оборудования обычно принимают в размере десяти - пятнадцати процентов от суммы затрат на оборудование. Выбираем тринадцать процентов и рассчитываем по формуле


Кмон = 0,13 ? ?К, (7.2)

Кмон = 0,13 ? 437 = 56,81 тыс. руб.


Таким образом, капитальные вложения для организации мониторинга поездной радиосвязи составят


К = ?К + Кмон, (7.3)

К = 437 + 56,81 = 493,81 тыс. руб.


7.3 Определение эксплуатационных затрат


Эксплуатационные затраты определяются по формуле


(6.4)


где Сфзп - затраты на фонд заработной платы, тыс. руб.;

Сесн - затраты на единый социальный налог, тыс. руб.;

Сэл - затраты на электроэнергию, тыс. руб.;

Смат - затраты на материалы, тыс. руб.;

Сам - амортизационные отчисления, тыс. руб.;

Спроч - прочие затраты, тыс. руб.

Затраты на фонд заработной оплаты определяются по формуле


(7.5)


где Сокл - установленный месячный должностной оклад, тыс. руб.;

Сн - доплата за работу в ночь, тыс. руб.;

Спр - премия за качественно выполненную работу, тыс. руб.;

Спрзд - доплата за работу в праздничные дни, тыс. руб.;

n - количество монтажных месяцев.

Для ввода в эксплуатацию оборудования сети мониторинга поездной радиосвязи необходим монтажный штат, который состоит из следующих специалистов:

один старший электромеханик III группы;

-два электромеханика III группы.

Месячные тарифные оклады:

старшего электромеханика III группы составляет 13,55 тыс. руб.;

-электромеханика III группы составляет 10,06 тыс. руб.

Срок ввода в эксплуатацию оборудования составит 2 месяца. Премия за качественно выполненную работу составляет ИТР 30 %, рабочим 25 % от оклада работника.

Доплата за работу в ночь 13,5 % от оклада работника. Доплата за работу в праздничные дни 3,29 % от оклада работника.

Определим фонд заработной платы по формуле 7.5 с учетом того, что для ввода в строй оборудования необходим монтажный штат. Результат расчётов сведём в таблицу 7.2.


Таблица 7.2 - Результат расчёта фонда заработной платы

Наименование профессии, должностиКонтингент, чел. Тарифный оклад, тыс. руб. Работа в ночь 13,5 %, тыс. руб. Работа в праздники 3,29 %, тыс. руб. Премия 30 %, тыс. руб. Фонд заработной платы, тыс. руб. за месяцза два месяцаСтарший электромеханик III группы113,551,830,454,0719,8939,78Электромеханик III группы220,122,720,666,0429,5359,06Итого49,4298,84

Таким образом затраты на фонд заработной оплаты за 2 месяца монтажных работ составят 98,84 тысяч рублей.

Отчисления на единый социальный налог составляют 26,4 % от фонда заработной платы, в том числе:

отчисления в федеральный бюджет 20 %;

-отчисления в фонд социального страхования 2,9 %;

отчисления в фонд обязательного медицинского страхования 3,1 %;

отчисления в фонд травматизма 0,4 %.

Отчисления на социальную защиту определяются по формуле


Сесн= 0,264 ? Сфзп, (7.6)

Сесн= 0,264 ? 98,84 = 26,09 тыс. руб.


Определение затрат на электроэнергию производится на основании расхода электроэнергии при монтажных работах за два месяца и с учётом мощности, потребляемой аппаратурой сети мониторинга поездной радиосвязи. Стоимость 1 кВт час электроэнергии составляет 3,8 рубля. Часовая потребляемая мощность 0,9 кВт·ч. Расходы на электроэнергию определяются по следующей формуле


Сэл = Р ? Цэл ? tдн ? Nдн, (7.7)


Где Ро - мощность потребляемая аппаратурой, кВт;

Цэл - стоимость 1 кВт?ч электрической энергии, руб.;

tдн - среднее время работы аппаратуры в день, ч.;

Nдн - общее количество рабочих дней, затраченных на ввод в эксплуатацию оборудования, дни;


Сэл = 0,9 ? 3,8 ? 8 · 60 = 0,43 тыс. руб.


Затраты на материалы составляют 5 % от стоимости оборудования и определяются по формуле


Смат = 0,05 ? К, (7.8)

Смат= 0,05 ? 493,81 = 24,69 тыс. руб.


Амортизационные отчисления для проектируемых устройств составляют 11,2 % и определяются по формуле


Сам = 0,112 ? К, (7.9)

Сам = 0,112 ? 493,81 = 55,31 тыс. руб.


Прочие расходы берутся из расчета 8 % от суммы фонда заработной платы и рассчитываются по формуле


Спр = 0,08 ? Сфзп, (7.10)

Спр = 0,08 ? 98,84 = 7,91 тыс. руб.


Калькуляция стоимости эксплутационных расходов по формуле 7.4 на монтаж оборудования для организации работы сети мониторинга на участке Ростов-на-Дону - Чертково приводится в таблице 7.3.


Таблица 7.3 - Калькуляция стоимости эксплуатационных расходов

Статьи расходаСумма, тыс. руб. Фонд заработной платы98,84Отчисления на социальные нужды26,09Отчисления на электроэнергию0,43Стоимость используемых материалов24,69Отчисления на амортизацию основных фондов55,31Прочие расходы7,91Итого213,27

В результате произведенного расчета были определены затраты на введение сети мониторинга на участке Ростов-на-Дону - Чертково. Полученные затраты состоят из эксплуатационных и капитальных. Капитальные затраты (на введение нового оборудования) составляют 493,81 тысяч рублей, эксплуатационные затраты - 213,27 тысяч рублей.

Введение сети мониторинга позволит в режиме реального времени осуществляет контроль за состоянием за состоянием радиосвязи на данном участке, получать достоверную, защищенную от влияния человеческого фактора информацию об радиостанциях, их состоянии и так далее. Все это становится серьезной основой для дальнейшего анализа, прогнозирования и принятия управленческих решений и повысит контроль, что приведёт к повышению безопасности движения, позволит снизить эксплуатационные расходы и повысить пропускную способность участка.

Заключение


В настоящее время в связи с интенсивным развитием средств беспроводной связи проблема радиомониторинга стала актуальной. На железных дорогах всего мира внедрение систем радиомониторинга является одним из перспективнейших направлений развития. Однако проведение эффективного радиоконтроля в условиях насыщенного радиочастотного спектра предъявляет все более высокие требования к параметрам аппаратуры радиомониторинга.

В настоящем дипломном проекте рассмотрены требования, предъявляемые МСЭ, к системам радиомониторинга, показана организация системы РМ в России и в Южном Федеральном округе, описана используемая отечественная аппаратура РМ, указаны ее недостатки и приведены требования к разрабатываемой аппаратуре РМ. На основании этих требований и характеристик заданного участка железной дороги была предложена система радиомониторинга, рассмотрена целесообразность использования измерительного вагона-лаборатории в контуре данной системы.

С учетом существующего алгоритма измерения технических параметров радиостанций для оборудования вагона-лаборатории использован комплекс АИКПРС, позволяющий более эффективно решать задачи радиомониторинга.

На основании выбранной аппаратуры был произведен расчет профиля трассы широкополосного беспроводного доступа для включения мобильного измерительного комплекса в общую систему мониторинга.

В разделе "охрана труда и экологичность проекта" рассмотрены факторы, влияющие на экологию среды в процессе эксплуатации аппаратуры РМ, указаны меры по уменьшению загрязнения среды и снижению электромагнитных воздействий на оператора. Установлены вредные и опасные для здоровья оператора факторы, возникающие во время эксплуатации комплекса РМ, и рассмотрены меры, позволяющие снизить влияние этих факторов, в частности были разработаны меры по снижению уровней вредных факторов на рабочем месте оператора.

В экономическом разделе диплома произведен расчет капитальных затрат на оборудование сети мониторинга, они составили 493,81 тысяч рублей, а также эксплуатационные затраты - 213,27 тысяч рублей.

Внедрение сети радиомониторинга улучшит контроль за состоянием радиосвязи на участке, приведет к повышению безопасности движения, позволит снизить эксплуатационные расходы и повысить пропускную способность участка.

Таким образом, спроектированная сеть мониторинга поездной радиосвязи удовлетворяет требованиям ОАО "РЖД" и ориентирована на дальнейшее развитие средств радиосвязи.

Список использованных источников


1.Логинов, Н.А. Актуальные вопросы радиоконтроля в Российской Федерации / Н.А. Логинов. - М.: Радио и связь, 2000.

2.Логинов, Н.А. Служба государственного надзора за связью в РФ и пути совершенствования системы радиоконтроля / Н.А. Логинов. // Материалы семинара по программе ТАСИС в рамках проекта ТЕЛУРС 9601 "Радиоконтроль и управление радиочастотным спектром". - М.: 1998.

3.Дятлов, А.П. Радиомониторинг излучений спутниковых радио-навигационных систем: монография / А.П. Дятлов, Б.Х. Кульбикаян. - М.: Ра-дио и связь, 2006.

.5-ая Международная Научно-практическая конференция "ТелекомТранс-2007: Телекоммуникационные и информационные технологии на транспорте России" / Сборник докладов - Ростов н/Д: РГУПС; 18-20 апреля 2007.

.4-ая Международная конференция "Использование радиочастотного спектра для радиосвязи, радиовещания и телевидения; правовые аспекты регулирования деятельности операторов связи в России" // Министерство Российской Федерации по Связи и Информации, М.; 2003.

6.Курганов, А.Н. Обзор нового справочника МСЭ-Р по радиоконтро-лю / А.Н. Курганов // Труды НИИР, ФГУП "НИИР", 2003.

.Федеральный Закон о Связи Российской Федерации

8.Логинов, Н.А. Концепция совершенствования системы радио-контроля Российской Федерации / Н.А. Логинов // Материалы семинара "Реализация концепции совершенствования радиоконтроля в РФ" - С. - П.: Радиоэлектроник и связь, 1999. №3.

.Международный Союз Электросвязи. Рекомендации МСЭ - R (новые и пересмотренные на 14 ноября 1998 г. и 23 января 1999 г.) Методы управления использованием спектра. Дополнение 2, Том 1997 года Серия SM. Бюро радиосвязи. 2003.

10.Логинов, Н.А. Подход к автоматизации системы управления использованием радиочастотного спектра Российской Федерации / Н.А. Логинов, А.П. Павлюк. - Труды НИИР, 1998.

11.Дэвис, Дж. Карманный справочник радиоинженера / Дж. Дэвис, Дж. Карр. Пер. с англ. - М.: Издательство дом "Додэка - XXI", 2002.

12.Жильцов, А.У. Общие технические требования к оборудованию радиоконтрольных постов / А.У. Жильцов, В.В. Загоскин, А.П. Павлюк // Материалы семинара "Реализация концепции совершенствования системы радиоконтроля в РФ".С. - П.: Радиоэлектроник и связь, 1999. №3.

.Серия: "Технические средства разведывательных служб зарубежных государств" // Иностранная печать об экономическом, и военно-техническом потенциале государств-участников СНГ и технических средствах его влияния // Ежемесячный информационный бюллетень №1 // "Производственно-издательский комбинат ВИНИТИ" - М.: 2003.

.Связной широкодиапазонный сканирующий приемник ICOM IC-R8500. Инструкция по эксплуатации. Издание фирмы "Сайком", 1997.

15.Беллами, Джон К. Цифровая телефония / Джон К. Беллами. - М.: Эко-Трендз, 2004.

16.Гарин, В.М. Безопасность жизнедеятельности в условиях произ-водства/ В.М. Гарин, Т.А. Бойко, Е.Б. Воробьёв. - Ростов н/Д: РГУПС, 2001

17.Климченко, Л.Н. Исследование электромагнитного влияния объектов железнодорожного транспорта на безопасность жизнедеятельности. / Л.Н. Климченко, М.А. Клушин - Ростов н/Д: РГУПС, 1995г.

18.СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96. Санитарные правила и нормы. Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона. - М.: Госстандарт РФ: Изд-во стандартов, 1996.

19.ГОСТ 12.1.002-84. Система стандартов безопасности труда. Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования к проведению контроля на рабочих местах. - М.: Госстандарт СССР: Изд-во стандартов, 1996.

20.Беляков, Г.И. Безопасность жизнедеятельности на производстве / Г.И. Беляков - СПб.: Издательство "Лань", 2006.

.Экономика железнодорожного транспорта: Учебник для вузов ж. - д. транспорта / И.В. Белов [и др.], под ред. Н.П. Терешиной - М.: УМК МПС России, 2001.


Содержание Введение 1. Состояние и перспективное развитие средств беспроводной связи на железнодорожном транспорте 2. Система управления технологич

Больше работ по теме:

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]

Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение

Скачать      Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ