Принцип построения демодулятора ОФМ.

В блоке линейного усилителя происходит предварительная обработка поступающих из канала связи импульсов сигнала, после чего они поступают в блок демодулятора на дальнейшие операции. В блоке усилителя сигнальные импульсы после фильтрации, усиления и формирования подаются на входы фазовых детекторов ФДА, ФДВ и ФДС для сравнения с фазами эталонных импульсных последовательностей А, В и С, поступающих из схемы разделителя фаз. В результате сравнения на выходе одного из фазовых детекторов появляется сигнал 1, а на выходах двух других – сигнал 0. В схеме I с тремя устойчивыми состояниями контролируется полнота состояний выходов А, В и С линейного усилителя, т. е. проверяется наличие одной единицы и двух нулей> Выходы трехстабильной схемы I подключены к входам тапкой же схемы II, проверяющей комплектность инверсных значений выходных сигналов схемы I. После проверки происходит инвертирование выходных сигналов трехстабильной схемы II и запуск одного из трех одновибраторов, предназначенных для оперативного (на один такт) запоминания значения фазы поступившего сигнала. Одновременно с этим значение фазы подается на входы элементов сравнения, выявляющих направления изменения фазы и формирующих сигналы, соответствующие символам 1 и 0. Три таких элемента предназначены для выявления переходов фазы в направлении А-В-С-А, т. е. при передаче символа 1, а три других – для противоположных переходов при передаче символов 0. Каждый элемент сравнивает текущее значение фазы(сигнал 1 на входе) со значением фазы предыдущего такта(сигнал 1 на другом входе, связанном с шиной А’,B’,C’). Далее происходит формирование выходных сигналов демодулятора для управления цепями записи в приемный регистр, переключением распределителя и схемой контроля временных параметров поступающих сигналов.

 

12 Разделитель фаз

РФ центрального поста предназ­начен для формирования образцовых последовательностей прямоугольных импульсов А₀, В_0, С₀ частотой 500 Гц, сдвинутых друг относительно друга на 120°.

Схема РФ (рис. 2.6) содержит распределитель на шесть выходов, образованный счетными триггерами 2СТ2_, ЗСТ1 и ЗСТ2. Элементы 2СТЗ—2СТ6, ЗСТЗ и ЗСТ4 используются для выбора одной из шести позиций, а элементы 4СТЗ, 4СТ4 и 4СТ5 — для формирования образцовых последовательностей. Элемент 4СТЗ на своем выходе формирует образцовую последователь­ность А₀, поэтому на его входы подаются сигналы с элементов 2СТЗ, 2СТ4 и 2СТ5, которые соответственно выбирают позиции 0 — 2 распределителя. Элемент 4СТ4 формирует последовательность В₀, отстающую по фазе от Ао на 120°. На входах этого элемента объединяются позиции 2 — 4 распределителя. Элемент 4СТ5 формиру­ет последовательность С₀, отстающую от B_Q на 120 или опережающую А₀ на 120°. Этот элемент на своих входах объединяет позиции 4, 5 и 0.

Разделитель фаз РФ работает непрерывно, получая прямоугольные импульсы частотой 3000 Гц от генера­тора ЦГЛ по цепи 8. Работа схемы РФ поясняется временной диаграммой (рис. 2.7), на которой периоды

Следования ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ частотой 3000 Гц

названы позициями распределителя схемы РФ.

В позиции 0 распределителя триггеры 2СТ2, ЗСТ1 и ЗСТ2 находятся в состоянии 0. Эту позицию выбирает элемент 2СТЗ, на входы которого поступают сигналы 1

с -инверсных выходов Q всех триггеров. На выходе эле­мента 2СТЗ имеется сигнал 0, а на выходах, остальных элементов, выбирающих другие пять позиций, присут­ствуют сигналы 1. На выходах элементов 4СТЗ и 4СТ5 имеют место сигналы 1, а на выходе 4СТ4 — сигнал 0. т. е. происходит формирование прямоугольных импуль­сов образцовых последовательностей А₀, С₀ и интерва­ла последовательности В₍₎. В позиции 1 распределите­ля триггер 2СТ2 переключается в состояние 1, а триг­геры ЗСТ1 и ЗСТ2 остаются в состоянии 0. На выходе элемента 2СТ4 возникает сигнал 0. Поэтому продолжа­ет формироваться импульс последовательности А₀, а последовательности В₀ и С₀ имеют интервал. В пози­ции 2 сигнал 0 возникает на выходе элемента 2СТ5. Формируются импульсы последовательностей А₀ и В₀, а также интервал последовательности С₀. В позиции 3 появляется сигнал 0 на выходе элемента 2СТ6. Форми­руются интервалы последовательностей А₀ и С₀ и им­пульс последовательности В₀.

В позиции 4 сигнал 0 возникает только на выходе элемента ЗСТЗ, что обеспечивает формирование интервала

 

 

УСТРОЙСТВА СИНХРОНИЗАЦИИ

ЦЕНТРАЛЬНОГО ПОСТА

Устройства синхронизации предназначены для опре деления момента времени посылки в линейную цепь стартстопного сигнала цикловой синхронизации; формирования управляющих импульсов, переключающих реверсивный счетчик модулятора в процессе передачи сигнала ЦС; управления групповыми распределителями во всех каналах телесигнализации; исключения одновременной передачи сигналов ТУ и ЦС.

Схема устройств синхронизации состоит из двух основных частей: счетчика тактовых импульсов СТИ и счетчика групповых циклов СГЦ. Схема СТИ (рис. 2.11) содержит входные элементы 8СТЗ и 8СТ4; счетчик па 28 позиций, образованный счетными триггерами 8СТ1, 8СТ2, 9СТ1, 9СТ2 и 10СТ1; вспомогательные логиче ские элементы 8СТ5 и 8СТ6 и выходные элементы 9СТЗ—9СТ6, 10СТЗ, 10СТ4, 1ИМ1 и 1ИМ2.

Основными функциями СТИ являются отсчет отрезков времени, соответствующих одному групповому циклу, и формирование сигнала на переключение счетчика групповых циклов по окончании этого отсчета. Продолжительность каждого группового цикла равна 224 мс, из которых 176 мс (22 такта по 8 мс) отводится на передачу одного сигнала ТС, а 48 мс (6 тактов по 8 мс) —на интервал между смежными сигналами ТС.

От прямоугольных импульсов, поступающих на вход триггера 8СТ1 от генератора ЦГЛ по проводу 27. С работает непрерывно (за исключением моментов одной' временной передачи сигналов ТУ и ЦС). Частота сле­дования этих импульсов составляет 125 Гц, а период— 8 мс.

Как видно из временной диаграммы (рис. 2.12 триггер 8СТ1 переключается от каждого отрицательно го перепада напряжения на входе, т. е. по заднему фронту входного импульса. На выходе Q триггера 8СТ отрицательные перепады напряжения возникают в два раза реже и, следовательно, триггер 8СТ2 переключается по окончании каждого второго тактового импульса. Триггер 9СТ1 переключается от каждого четвертого такта, 9СТ2 — от каждого восьмого и 10СТ1 — от каждого шестнадцатого такта. Если за исходную позицию СТИ принять момент, когда все триггеры находятся в состоянии 0 (00000), то позиция 1 СТИ будет характеризоваться состоянием триггеров 10000, позиция 2 — 01000 и т. д. Позиция 24 будет характеризоваться состоянием триггеров 00011. В этой позиции на всех трех входах элемента 8СТ5 возникают сигналы 1, а сигнал, 0 с его выхода закрывает транзистор элемента 8CT6. В результате происходит заряд конденсатора С1 в цепи, проходящей с выхода 8CT6 на среднюю точку, делителя, образованного резисторами R1 и R2. При этом левая обкладка конденсатора получает потенциал, почти равный U2, а правая — более низкий, определяемый падением напряжения на резисторе R2. В позиции 25 СТИ (10111) триггер 8СТ1 переключается в состоянии 1, поэтому на его выходе Q возникает сигнал 0, а на выходе 8СТ5 — сигнал 1, открывающий транзистор элемента 8СТ6. В этот момент потенциал левой обкладки конденсатора С1 скачком понижается до напряжения, близкого к U1. На такую же величину понижается потенциал правой обкладки, что через диод Д1 приводит к понижению потенциала базы открытого транзистора триггера 9СТ1 относительно потенциала эмиттера. В результате происходит внеочередное переключение триггера в состояние 1. Таким образом, в позиции 25 счетчик СТИ находится в состоянии 10111. Так как триггер 9СТ1 переключается от каждого четверто­го тактового импульса, то число позиций СТИ сокращается с 32 до 28. В позиции 26 счетчик СТИ находится в состоянии 01111, а в позиции 27 — 11111.

При поступлении на вход триггера 8СТ1 тактового импульса 28 счетчик СТИ переключается из позиции 27 в позицию 0, а с выхода Q триггера 10СТ1 следует тактовый импульс на переключение первого триггера счетчика групповых циклов. Период следования таких импульсов составляет 224 мс.

Основным назначением СГЦ является отсчет отрезков времени, соответствующих полному циклу провер­ки состояния объектов ДЦ. За 32 мс до окончания этого отсчета счетчиками тактовых импульсов и групповых циклов выдается команда на формирование сигнала ЦС. Полный цикл проверки зависит от количества групп объектов, включенных в каналы ТС. Максимально полный цикл включает в себя 24 групповых цикла, однакo, при необходимости, он может быть сокращен посредством настроечных перемычек НПГ. Во время, отведенное для последнего группового цикла (в соответствии с настройкой НПГ, показанной на рис 2.11, последним является 24-й групповой цикл), сигнал ТС не принимается. Это время используется для передачи сигнала ЦС. Таким образом, продолжительность полного цикла в нашем примере составит 5376 мс.

Схема СГЦ (см. рис. 2.11) состоит из счетчика, образованного триггерами 10СТ2, 11СТ1, 11СТ2, 12СТ1 12СТ2; выходных элементов 11СТЗ и 11СТ4, фикси­рующих наличие нуля или четырех групповых циклов в шине 1КЦ; выходных элементов 11СТ5 и 11СТ6, фиксирующих наличие нуля или восьми, 16, 24 групповых циклов в шине 2КЦ; элементов 10СТ5, 10СТ6 и 12СТ5, предназначенных для формирования управляющих им пульсов при передаче сигналов ЦС; элементов 12CT6 1ИФЗ и 1ИФ7, устанавливающих СГЦ и групповые распределители каналов в исходное состояние; вспомогательных элементов 12СТЗ и 12СТ4.

Рассмотрим работу СГЦ с момента окончания предыдущего полного цикла. Исходное состояние СГЦ в начале нового цикла имеет вид 10000, т.е. триггер 10СТ2 находится в состоянии 1, а остальные триггеры - в состоянии 0. По окончании первого группового цикла, т. е. через 224 мс, сигнал 0 с выхода триггера 10CТ1 переключает 10СТ2 в состояние 0. Триггер 11СТ1 пере ключается в состояние 1. Счетчик групповых циклов устанавливается в позицию 2 (01000). Еще через 224 мс на вход 10СТ2 поступает второй импульс, в результате чего СГЦ устанавливается в позицию 3 (11000), при поступлении третьего импульса — в позицию 4 (00100) и т.д. При поступлении 23-го импульса СГЦ займет позицию 24 (00011), на шинах 1КЦ к 2КЦ возникнут сигналы 1, такой же сигнал появится на выходе элемента 1ИФ7 и в проводе 19. Это приводит к заряду конденсатора С2, причем на его верхней обкладке накапливается более высокий потенциал, чем на нижней. Сигналы 1 появляются также на всех входах элемента 12СТЗ, на выходе 12СТ4 и на нижнем входе элемента 9СТ6.

Далее работа схемы синхронизации определяется позициями счетчика тактовых импульсов. При переключении СТИ в позицию 15 на трех входах элемента 9СТЗ, выходе 9СТ5 и верхнем входе 9СТ6 появляются сигналы 1. Если в этот момент передается сигнал ТУ то сигнал 1 возникает также на выходе 9СТ4 и среднем входе 9СТ6. На его выходе появляется сигнал 0, затормаживающий через элемент 8СТЗ дальнейшее поступление на вход СТИ тактовых импульсов частотой 125 Гц до окончания передачи сигнала ТУ.

При отсутствии передачи сигнала ТУ счетчик тактовых импульсов переключается в позицию 16 (00001) в которой на выходе Q триггера 10СТ1 и элемент; 1ИМ2 возникают сигналы 1. На выходе элемент; 10СТ6 и в проводе 3 возникает сигнал 0, запрещающий передачу сигнала ТУ в схемах ВТУ и МТУ до окончания передачи сигнала ЦС. На выходе элемента 10СТ5 а также на верхнем и нижнем входах 12СТ5 появляются сигналы 1, подготавливая формирование управляющих импульсов для передачи сигнала ЦС.

В позиции 17 (10001) счетчика тактовых импульсов на всех трех входах элемента 12СТ5 появляются сигналы 1, что приводит к возникновению сигнала 0 на выходе этого элемента и в проводе 7. В позиции 18 (01001) на шине 2(индекс 0) и на среднем входе элемента 12СТ5 возникает сигнал 0, а на его выходе и в проводе 7 — сигнал 1. В позициях 19 (11001), 20 (00101), 21 (10101), 22 (01101) и 23 счетчика тактовых импульсов состояние выхода элемента 12СТ5 и, следовательно, сигнал в проводе 7 будет определяться состоянием триггера 8СТ1. По проводу 7 в МТУ будут переданы четыре импульса на переключение реверсивного счетчика, что приведет к передаче по линейным проводам сигнала ЦС.

При переходе СТИ из позиции 27 (11111) в позицию 0 (00000) сигнал 0 с выхода Q триггера 10СТ1 переключает СГЦ из позиции 24 (00011) в позицию 25 (10011). Однако в этой позиции СГЦ будет находиться кратковременно, до момента переключения элементов 11СТЗ в состояние 1, 11СТ4 в состояние 0, 12СТ6 в состояние 1, 1ИФ7 в состояние 0 и за счет перезаряда конденсатора С2 переключения элемента 1ИФЗ в состояние 1. Сигнал 1 с выхода этого элемента переключает триггеры 12СТ1 и 12СТ2 в состояние 0, обеспечивая исходную позицию СГЦ к началу приема нового цикла сигналов ТС. В этой позиции триггер 10СТ2 остается в состоянии 1, а остальные триггеры СГЦ переключены в состояние 0 (10000). Одновременно в проводе 19 возникает сигнал 0, что вызывает переключение в исходное состояние групповых распределителей всех каналов При приеме сигналов ТС управление переключением групповых распределителей каналов осуществляется по цепям 17 и 18. При переходе СТИ из позиции 15 в позицию 16 сигнал 1 в цепи 18 изменяется на 0, что является подготовительным импульсом к переключению групповых распределителей в новую позицию. Цепь 17 используется в том случае, когда очередной сигнал ТС не поступает.

 

 

14. Эксплуатационно-технические характеристики системы диспетчерской централизации «Сетунь». Структурная схема центрального поста.

Связь центрального поста с линейными пунктами может осуществляться по физической четырёхпроводной линии или с использованием двух высокочастотных каналов связи. В первом случае предусматривается цепочечное включение линейных пунктов, расстояние между которыми не должно превышать 25 километров. В случае использования каналов высокочастотной связи дальность действия системы не ограничена. Скорость передачи составляет 2400/1200 бод.

Количество линейных станций, подключаемых к одному комплекту аппаратуры центрального поста, не превышает 30-ти, время передачи сигнала ТУ составляет 1.3с, цикл контроля тридцати станций не превышает 5с.

Достоверность передачи информации ТУ и ТС при вероятности искажения элементарной посылки 10^-4 и симметричном канале с независимыми ошибками составляет:

- вероятность трансформации кадра ТУ не более 10^-14;

- вероятность трансформации ТС не более 10^-8;

- вероятность потери информации кадра ТУ при допустимой пятикратной передаче не более 10^-10;

- вероятность потери кадра ТС при допустимой пятикратной передачи не более 10^-8.

Типовой комплект аппаратуры линейного пункта позволяет принять 255 приказов ТУ и передать 256 сообщений ТС. К приёмному комплекту аппаратуры линейной станции могут быть подключены дополнительно другие микропроцессорные комплекты такие, как СПОК – контроллер приёма и исполнения ответственных команд, контроллер ПОНАБ (ДИСК), предназначенный для контроля исправности подвижного состава, станционный контроллер ТКС, обеспечивающий дополнительный контроль устройств на станции. Подключение подобных устройств значительно увеличивает объём информации, передаваемой по каналам ТУ-ТС.

На линейном пункте возможно подключение основного и резервного комплектов аппаратуры с переключением их вручную на месте и дистанционно с центрального поста.

Структурная схема центрального поста. Центральный пост состоит из нескольких персональных компьютеров, принтера, плоттера и сервера. Кроме того, в локальную сеть диспетчеров могут включаться маршрутизаторы, обеспечивающие связь данного диспетчера с другими пользователями диспетчерской информации или поставляющие диспетчеру дополнительную информацию.

Все устройства связаны между собой локальной вычислительной сетью (ЛВС). Эта ЛВС может объединять между собой диспетчерские круги нескольких поездных диспетчеров, маневрового, локомотивного и других диспетчеров. Однако, эта

сеть не должна быть доступной для пользователей корпоративной сети или сети Интернет, не связанные непосредственно с движением поездов.

Один или несколько компьютеров выполняют функцию, «Табло» (в зависимости от визуальной загруженности участка). На мониторах этих компьютеров высвечивается план участка с указанием состояния основных контролируемых объектов (рельсовых цепей, светофоров и т.д.), номера поездов, направление движения на перегоне и др.

Компьютер «Схема», является рабочим, с помощью которого диспетчер имеет возможность управлять движением поездов, корректировать и распечатывать график движения поездов, формировать выходные документы (накопительную ведомость, исполненный график движения поездов и др.), формирование приказов, автоматическую их передачу и архивирование.

Компьютер «ШНД», является рабочим местом дежурного электромеханика и предназначен для слежения за правильностью работы всех компонентов центрального поста, правильностью поступления информации от линейных пунктов и правильностью посылки сигналов ТУ от ДНЦ. На этот компьютер электромеханик может вызвать АРМ «Чёрный ящик», позволяющий просмотреть возникшую на участке железной дороги ситуацию или провести Групповой Анализ работы Поездного Диспетчера.

Сервер используется для хранения всех сигналов ТУ и ТС и приказов, отдаваемых диспетчером.

Принтер и плоттер используются для составления отчётной документации.