Дипломная работа: Построение сети цифровой связи ОТС

Дипломная работа: Построение сети цифровой связи ОТС

Содержание

Введение

1. Анализ принципов построения сети цифровой связи ОТС

1.1 Принципы организации цифровой ОТС

1.2 Структурные схемы организации сетей ОТС

1.3 Система резервирования и обеспечения готовности сети

2  Анализ структуры цифрового построения комплекса «Обь-128Ц»

2.1 Назначение комплекса

2.2 Состав комплекса

2.3 Конвертер ССПС-128

2.4 Коммутационная станция NЕАХ7400

3. Принципы построения цифровых групповых каналов

4. Разработка схемы организации цифрового канала

5. Разработка программного обеспечения комплекса «Обь -128Ц»

5.1 Функции настройки и контроля конвертера ССПС-128

5.2 Программирование станции NEAX 7400

6. Разработка алгоритмов программирования диспетчерских и промежуточных пунктов

6.1 Организация управления системой

6.2 Терминал управления

6.3 Программирование цифровых пультов

7. Оценка экономической эффективности

8. Обоснование мероприятий по охране труда

8.1 Освещение производственных помещений

8.2 Расчет естественного освещения

8.3 Расчет искусственного освещения

9. Надежность

9.1 Основные понятия надежности

9.2 Расчет вероятности безотказной работы комплекса «Обь – 128Ц»

10  Средства электрооборудования комплекса «Обь -128Ц»

10.1  Основные требования по электропитанию

10.2  Расчет гарантированного питания

Заключение

Список использованных источников

Список используемых сокращений

АРМ - автоматизированное рабочее место

ВОЛС - волоконно-оптическая связь

ДНЦ - поездной диспетчер

ДСП - дежурный по станции

МЖС - межстанционная связь

ОЦК - основной цифровой канал

ОТС - оперативно-технологическая связь

ОбТС - общетехнологическая связь

ОКС - общий канал сигнализации в цифровых системах связи

ПЦК - первичный цифровой канал

ПГС - перегонная связь

ПД - передача данных

ПУ-4Д - переходное устройство, обеспечивающее сопряжение 4-проводных и 2-проводных линий диспетчерской связи

ПР-1600 - приемник частоты 1600 Г

ПРС - поездная радиосвязь

ПЦИ - плезиохронная цифровая иерархия

С2/11 - двухчастотный сигнал избирательного вызова, формируемый из одиннадцати тональных часто

С2/7 - двухчастотный сигнал избирательного вызова, формируемый из семи тональных часто

СЛ - соединительная линия

СПД - сеть передачи данных

СПД-ОТН - сеть передачи данных оперативно-технологического назначения

СЦИ - синхронная цифровая иерархи

ТЧ - канал тональной частоты

ТТС - тактовая сетевая синхронизация

ТУ-ТС - система телесигнализации и телеуправления тяговыми

подстанциями (или другими объектами)

УУГ -         устройство управления голосом

2В+D -       цифровой сигнал, содержащий два канала 64 кбит/с и один канал 16 кбит/с

ISDN - цифровая сеть интегрального обслуживания

IP - протокол межсетевого взаимодействия

RS-232 - тип цифрового интерфейса

PDH - система передачи плезиохронной иерархии

SDH - система передачи синхронной иерархии

STM-1, STM-4, STM-16 - типы систем передачи синхронной иерархии

HDLC - вид протокола

Fа/Fв - сигнал управления включением стационарной радиостанции поездной радиосвязи РС-46 в режим передачи

Fв/Fа - сигнал управления включением стационарной радиостанции поездной радиосвязи РС-46 в режим приема

Введение

Для организации каналов оперативно-технологической связи с применением систем цифровой передачи и коммутации используются специализированные коммутационные станции.

На примере аппаратуры « Обь-128Ц » рассматривается вопрос построения избирательной телефонной связи между диспетчером и абонентами, расположенными вдоль железнодорожной магистрали.

Настройка канала связи предполагает задание параметров портов включения абонентов, которые различаются местоположением и уровнем административной ответственности.

Назначение параметров определяет задачу оптимизации их конфигурирования в процессе пуско-наладочных работ. Свойства портов абонента пропорционально отличаются по номиналам доступа к видам связи.

С целью оптимизации процедуры доступа к отдельным категориям абонентов предлагается ввести их индексацию (перечень) вне структуры заданного программного обеспечения.

Список абонентов по условной иерархической схеме позволит обеспечить их рациональный поиск в базе данных сети.

Управление и конфигурирование системы выполняется оператором при помощи унифицированных команд, состоящих из списка адаптированных параметров.

Выдача команд в систему и отображение результатов соответствуют терминальной программе распорядительной станции, не нарушая процесса работы канала связи.

При помощи специализированных программ MATWORX и TERM разрабатывается методический пакет учебного центра цифровой оперативно-технологической связи, который имитирует реальные технологические процессы управления движением на транспорте.

Данное методическое обеспечение расширяет возможности приобретения знаний, навыков и опыта при обслуживании систем связи в условиях изменения рынка труда и экономии финансовых ресурсов на его обновление.

1. Анализ принципов построения сети цифровой связи ОТС

1.1 Организация цифровой ОТС

Принципы организации должны отвечать следующим требованиям:

- обеспечение взаимодействия с аналоговой сетью ОТС;

 - локальность, обеспечивающая доступ в сеть ограниченному кругу абонентов;

- возможность организации диспетчерских связей в соответствии с принятой структурой управления эксплуатационной работой железнодорожного транспорта;

- резервирование диспетчерских связей;

- использование отечественных аппаратных средств и программного обеспечения.

Создание цифровой сети ОТС должно осуществляться одновременно с цифровизацией первичной сети ОТС. Сеть ОТС должна быть построена на первичном цифровом потоке 2,048 Мбит/с, который формируется на отдельных волокнах волоконно-оптической линии с помощью аппаратных средств, входящих в состав коммутатора, или выделяется из цифровой первичной сети [2].

Половина каналов одного потока 2,048 Мбит/с предназначается для организации групповых каналов ОТС, остальные ОЦК 64 кбит/с данного потока и трех других ПЦК могут быть использованы для подтягивания диспетчерских кругов в центр управления, организации низовой сети ПД, а также для включения АТСЦ малых станций в ближайший узел. Структура каналов ОЦК первого цифрового потока 2,048 Мбит/с должна обеспечить режим групповых каналов для организации всех видов диспетчерских связей.

Периферийное оборудование на начальном этапе остается аналоговым. Для резервирования основных видов ОТС и организации ПГС, МЖС используется кабель с медными жилами.

Для централизованного управления сетью и технической эксплуатацией на распорядительной станции в центре управления предусматривается отдельный пульт оператора, а для местной диагностики повреждений на каждой станции отдельный пульт.

На цифровой сети ОТС должна применяться система принудительной синхронизации, при которой в роли ведущей станции выступает распорядительная станция. Исполнительные станции выделяют сигналы синхронизации из цифрового потока, приходящего со стороны распорядительной станции. Распорядительная станция синхронизируется от STM-1 в пункте выделения первичного цифрового потока, предназначенного для резервирования сети ОТС. При отсутствии этой возможности предусматривается режим автономной работы сети ОТС с синхронизацией от генератора распорядительной станции.

Определенным недостатком описанной системы ОТС является организация групповых каналов, закрепленных за каждым видом диспетчерской связи, и низкое использование пропускной способности волоконно-оптической линии связи создает предпосылки для построения интегральной сети для всех видов связи [1].

1.2 Структурные схемы организации сетей ОТС

Иерархическое построение системы ОТС (рисунок 1.1) предусматривает наличие трехуровневой структуры коммуникаций, и предполагает включение в ее состав части уже существующих и вновь строящихся систем передачи информации. Существующая схема построения системы ОТС на базе комплекса «Обь – 128Ц» представлена (лист 1 графического материала).

Уровень 1. В качестве каналов магистральной коммутации предлагается использовать строящуюся сеть SDH. В опорных центрах устанавливаются коммутаторы SDH SMS-150C соединенные между собой магистральными волоконно-оптическими линиями связи с пропускной способностью 155 Мбит/с. Эти коммутаторы предоставляют доступ в высокоскоростную сеть по потокам 2048 кбит/с следующим уровням системы (рисунок 1.2).

Уровень 2. Главной задачей этого уровня является обеспечение создания группового канала и подключение к нему ряда абонентов различных типов. При этом обеспечивается совместимость интерфейсов с уже существующим аналоговым оборудованием. На этом уровне используются конвертеры ССПС-128 (рисунок 1.3).

Уровень 3. Является уровнем коммутационного оборудования, где используются цифровые станции NEAX 7400. В его задачу входит обеспечение функционирования пультов и других абонентов ОТС, а также их взаимодействие с уровнем 2. Кроме того, на этом же уровне организуется межстанционная связь (МЖС) и, возможно общетехнологическая связь дороги (рисунок 1.3).

Логическая структура сети (рисунок 1.3) образована двумя кольцами: конвертеров ССПС-128 соединенных каналами ISDN PRI и станций NEАХ 7400 соединенных каналами ОКС№7 между собой. При этом ССПС-128 и NEАХ 7400 соединяются на одной станции. Отдельные кольца объединяются между собой как показано на (рисунке 1.4), с использованием мостового конвертера.

Мостовой конвертер выполняет следующие функции:

-   поддерживает транзитный поток верхнего уровня;

-   осуществляет соединение группового канала с контроллером нижнего уровня через один поток Е1, при этом с верхнего уровня на нижний может быть скоммутировано 30 групповых каналов [4].

Рисунок 1.1

Рисунок 1.2

Рисунок 1.3

1.3 Система резервирования и обеспечения готовности сети

Система резервирования комплекса обеспечивается следующими

показателями:

-  кольцевая структура сети (рисунок 1.5);

-  взаимное резервирование колец конвертеров и коммутируемых

станций при их полной независимости в нормальном режиме работы для всех видов коммутируемой связи и связи между объектами и групповым каналом (рисунок 1.6);

-  резервирование по каналам тональной частоты (рисунок 1.7);

-  использование двойных параллельных колец с различной средой

передачи (рисунок 1.8);

-  автоматическое шунтирование потоков Е1 при отключении конвертера (рисунок 1.9);

-  полуавтоматические средства резервирования – когда групповой канал имеет более, чем одну точку включения в систему в резервном режиме (рисунок 1.10);

-  двустороннее подключение ПГС (рисунок 1.11) [4].

Рисунок 1.6

2. Анализ структуры цифрового построения «Обь-128Ц»

2.1  Назначение комплекса

Комплекс предназначен для организации оперативно-технологической связи (ОТС) для российских железных дорог в цифровых и цифро-аналоговых сетях.

Комплекс рассчитан для работы в качестве:

- распорядительной станции отделенческой оперативно-технологической проводной связи;

- симплексной поездной радиосвязи;

- исполнительной станции отделенческой проводной связи, являющейся одновременно коммутатором станционной распорядительной, стрелочной связи и громкоговорящей парковой связи.

Предусмотрена возможность использования аппаратуры комплекса одновременно в режиме распорядительной и исполнительной станций.

В системе отделенческой оперативно-технологической связи аппаратура рассчитана для работы в цифровых и цифро-аналоговых сетях.

В аналоговой части сети для работы аппаратуры могут быть использованы телефонные каналы любых систем передачи и физические кабельные линии.

В цифровой сети для организации отделенческой ОТС должны использоваться два первичных цифровых канала (ПЦК) 2048 Кбит/с, организованной по волоконно-оптическому кабелю (ВОЛС). Возможно построение системы по симметричному кабелю с медными жилами либо с помощью отдельной системы передач.

Комплекс рассчитан для применения в сети оперативно-технологической связи железных дорог России при организации следующих видов оперативно-технологической связи и передачи данных.

Отделенческой оперативно-технологической проводной связи:

- ПДС – поездной диспетчерской;

- МЖС – поездной межстанционной;

- ЛПС – линейно-путевой;

- ПС – постанционной;

- ОПС – дежурного по охраняемому переезду;

- ЭДС – энергодиспетчерской;

- СДС – служебной диспетчерской электромехаников СЦБ и связи;

- ПГС – перегонной;

- МДС – маневровой диспетчерской;

- ВДС – вагонной диспетчерской;

- БДС – билетной диспетчерской;

- Связи с агентами СФТО;

- ОВД – органов внутренних дел на транспорте.

- ДГП – дорожной распорядительной связи.

Станционной оперативно-технологической проводной связи:

- СРТС – станционной распорядительной телефонной связи;

- СТР – стрелочной связи;

- ДПС – двусторонней парковой связи;

- ПРС - поездной радиосвязи.

Комплекс предназначен для организации связи совещаний, в части обеспечения каналов связи и формирования сигналов управления в цифровой сети, а также для передачи данных от линейных предприятий, систем ТЧ -ТС и других служб в цифровой сети.

Комплекс предназначен для организации всех видов отделенческой избирательной телефонной и радиопроводной связи, а также станционной телефонной оперативно - технологической связи.

Комплекс может использоваться также для организации цифровых каналов в сетях передачи данных оперативно-технологического (СПД-ОТН) и общетехнологического (СПД-ОбТН) назначения [4].

2.2 Состав комплекса

Состав комплекса «Обь – 128Ц» приведен в таблице 2.1

Лицевая панель комплекса представлена (лист 2 графического материала).

Таблица 2.1 – Состав комплекса «Обь – 128Ц»

2.3 Конвертер ССПС-128

2.3.1 Конвертер ССПС-128 может использоваться как

-   контроллер групповых каналов,

-   управляющее устройство, взаимодействующее с цифровой системой передачи,

-   коммутационное и каналообразующее оборудование с выделенным ПЦК, ОЦК, каналов передачи данных,

-   устройство управления голосом для обеспечения управления от диспетчера или к диспетчеру от абонента при выходе его в групповой канал,

-   обеспечивает выход абонентов коммутационной станции в групповой канал,

-   включает оборудование для подключений:

-   четырех проводных каналов ТЧ,

-   двухпроводных окончаний для организации аналоговых ответвлений от цифровой сети по физическим линиям,

-   двухпроводных окончаний для организации связи по физическим линиям перегонной связи,

-   двухпроводных окончаний для подключения линий МЖС,

-   радиостанций,

-   регистраторов переговоров.

2.3.2 Конструкция конвертера представляет собой металлический корпус с установленными в нем блоками питания типа

- 1ВМ АТ 230W;

- NАL25-7605

- NАL25-7617

и платой М23.

В конвертере предусмотрены места для установки плат DSР16, ЕХРЗОО, РСМ7 и плат линейных комплектов. Платы устанавливаются в разъемы для установки печатных плат (ХSLOТ 0-7) платы М23 по направляющим и крепятся винтами.

На лицевой панели конвертера (лист 2 графического материала) установлены выключатель питания «Сеть», светодиод индикации включения питания, светодиоды «РАБОЧИЙ РЕЖИМ», «ОБМЕН RS-232», «АВАРИЯ» и разъемы «ОТЛАДОЧНЫЙ RS-232» и «ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ RS-232».

На задней панели конвертера установлены светодиод индикации подключения заглушки, разъем под заглушку, разъем подключения питания и разъем для подключения клавиатуры.

Структурная схема конвертера приведена на (рисунке 2.1), а также (лист 3 графического материала).

Рисунок 2.1

2.4 Коммутационная станция NЕАХ7400

Коммутационная станция поставляется в виде корпуса с установленным блоком питания PZ-PW121 и системной платой BWB. В корпусе предусмотрены гнезда (слоты) для установки электронных плат. На системной плате находятся разъемы для подключения электронных плат, разъемы LTC0-3 для подключения инсталляционных кабелей (выводятся на кросс) и разъемы для подключения кабелей блока питания.

Структурная схема станции представлена (лист 4 графического материала).

В коммутационной станции NЕАХ 7400 комплекса «ОБЬ-128Ц» используются следующие виды электронных плат:

- платы управления;

- процессорные платы;

- линейные платы.

В системе ОТС используются следующие модели цифровых

 пультов:

-   DTP-8D;

-   DTP-16D;

-   DTP-32D;

-   и консоль DCU-60.

Модели цифровых пультов и пультов вместе с консолью представлены на (рисунке 2.2). Отдельно консоль использоваться не может, только вместе с пультами. В общем случае, использование моделей цифровых пультов показано в таблице 2.2 Значения функциональных клавиш программируется в зависимости от пользователя (диспетчер, ДСП). Микрофон можно включать вручную определенной функциональной клавишей или при помощи педали. Педали обязательно подключаются к пультам диспетчеров и ДСП.

Таблица 2.2 – Использование цифровых пультов

DTP-16D DTP-32D

DTP-8D      DTP-32D+DCU-60

Рисунок 2.1

3. Принципы построения групповых цифровых каналов

Групповой канал цифровой технологической связи организуется с использованием цифровых систем передачи и коммутации.

В качестве системы передачи применяются синхронные мультиплексоры уровней STM-1 и STM-4, работающие по волоконно-оптической линии связи.

Коммутационные станции распорядительного и исполнительного назначения реализуют технологию подключения абонентов к групповому каналу. Процесс приема и передачи речи со стороны абонента управляется в соответствии со стандартами сетевой сигнализации.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8