Текст
.~
~ -·
.. :..9 -:
ri?
tc
т
-u
- а: ;
~ir:.(~ ~
- j:··
ta=:
Lu ·
""f':_
~
>
- ~----,
(~:. :
064601
'
1
,
-
----------------------~~
ь:ЬI.
30
/l t'{
~- В.ПОТАПОВ, В. Т.РОМАНОВ, Ф. М. ХАЛИН
СЛУЖЕБНАЯ СВЯЗЬ
И СИГНАЛИЗАЦИЯ
Ордена Трудового f{расного Знамени
ВОЕННОЕ
ИЗДАТЕЛЬСТВО
МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ СССР
МОСНВА-1976
I. nEPEBIPEнo Ji
-
•
.;:"'!. ':*_1,;'$.7.%11.
!)_ :::.i е-
i).
.~."._,
::
. ____ ...,,_,_"_ ..
r
-~
... ,· .,,.·- ,_ ~":'' \'
,1..,
,"... -·. .
t
6ФТ
П64
УДК
п
621.398
30402-158
068(02)-76 101 - 76
© · Воениздат,
1976
======== <> ===========================
ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящее время существуют разнообразные ком
плексы технических
и других средств, решающие задачи
самого различного характера:
обслуживания,
J
службы
предприятия технического
такси,
с1<орой
помощи и т. д.
Вопросы управления у1<азанными комплексами находят
все большее развитие. Это обусловлено тем, что каче
ство функционирования сложных комплексов в значи
тельной степени зависит от решения вопросов управле
ния
ими.
Управление комплексом техничес1<их
чает ряд мероприятий,
обеспечению
решения
связанных
задач,
с
средств
вклю
р у ководством
выполняемых
этим
по
ком
плексом, а также по его обслуживанию.
Для обеспечения централизованного управления тех
ническими
комплексами,
как
правило, создается диспет
черский пункт и оборудуются в нем рабочие места для
соответствующих
ответственных лиц
и
их
дежурных
по
мощников.
Техническая база управления наряду с электронно
вычислительной и периферийной техникой включает в
себя два типа совершенно самостоятельных, но функцио
нально взаимодополняющих средств:
а) телемеханические средства;
б)
средства
служебно-диспетчерской связи
(СДС).
Совместно~ рассмотрение телемеханических ~редств
и средств СДС в одной книге является, по мнению авто
ров, целес'ообразным, так как это создает у читателя
цельное
представление
о
функционировании этих
средств _ управления. Ввиду ограниченного объема книги
в ней рассматриваются главным образом только основ
ные узлы
и блоки средств служебно-диспетчерской
связи и телеконтроля .
В настоящее время имеется ряд статей и книг, в ко
торых рассматриваются теоретические вопросы разработ1
1*
3
ки
технических
средств
для стационарных
управления
пунктов
лреимущественно
управления. Данная
книга
является логическим дополнением имеющихся публика
ций и, безусловно, окажет помощь инженерно-техничес- ·
ким работникам в их практической работе.
Главы 1 и 2 написаны Ф. М. Халиным, главы 3 и 4
А. В. Потаповым и Ф. М. Халиным,
мановым и Ф. М. Халиным.
§5
главы
1 В.
Т. Ро
====<>=============
ГЛАВА
1
СЛУЖЕБНО-ДИСПЕТЧЕРСКАЯ
связь
1.1. Назначение служебно-диспетчерской
связи
и
основные
эксплуатационные
требования к ней
Основным назначением служебно-диспетчерской свя
зи (еде) является обеспечение своевременной передачи
информации по управлению различного рода службами,
производством,
а ·
также
комплексами
технических
средств, которые могут быть использованы как центрil
лизованно в составе огранизационно-технич~ского объ
единения, та1< и отдельными
автономными
группами,
вы
полняющими частные либо специальные задачи.
Поэтому еде по своим техническим характеристи
кам должна обладать большой гибкостью, чтобы обес
печить работу при централизации техничес1шх средств,
а
также
в случае
их
автономного
использования.
Устройства еде ДОЛЖНЫ операТИВНО обеспечивать
установление избирательной и циркулярной связи меж.·
ду старшим ответственным лицом (диспетчером, дежур
ным и др.) и операторами отдеJiьных элементов ком
плекса
ров
технических
средств,
между операторами
а
также
технических
щими общие задачи.
Устройства
ведение
средств,
служебно-диспетчерской
перегово
выполняю·
свя'з и
должны
обеспечивать работу как по радио, так и по · кабельным
линиям, иметь единое типоnое рабочее место с одинако
выми
манипуляциями
Работа
на
нем.
радиосредств служебно-диспетчерской
связи
должна обеспечиваться как на месте, так и в движении
без дополнительного
устройств еде.
переключения
режимов
работы
Для поnышения оперативности управления служеб
но-диспетчерская
связь должна
быть преимущественно
громкоговорящей с возможностью автоматизированного
установления соединен.ий . В то же время должна обес
печиваться и обычная телефонная связь.
Для исключения мешающего воздействия посторон
них переговоров сJiужебно-дисгiетчерская связь строится,
как правило, по избирательному принципу. Вместе с тем
обеспечивается возможность установления циркулярных
соединений для быстрой передачи указаний, оповещения,
а
также проведения
циркуляр1-ю-совещательных
перего
воров .
Основной объем переговоров в системе служебно
диспетчерс· кой связи составляют переговоры абонентов
оконечных устройств
с лицом, осуществляющим
управ
ление техническими средствами, рабочее место которого
оборудуется с этой целью специальным пультом служебно-диспетчерской связи.
·
Пульты могут размеiцаться в центральных объек ~
тах совместно с другим оборудованием и поэтому долж
ны быть малогабаритными, простыми по устройству и
схемному построению, надежными в работе и удобными
в
эксплуатации.
Операции по установлению связи в СДС должны быть
максимально упрощены,
а
сами процессы коммутации по
возможности автоматизированы без излишнего услтk не
ния аппаратуры. Сигналы вызова от младшего к старше·
му должны фиксироваться электрической лампой и крат:
ковременно дублироваться акустическим прибором.
Старшему ответственному лицу должна быть предо
ставлена
возможность
вызывать
подчиненных
голосом
через громкоговоритель. Когда нет сети переменного
ТОКа, СДС ДОЛЖНа деЙСТВОВаТЬ ОТ резе рВНЫХ ИСТОЧНИКОВ
питания . Служебно-диспетчерская связь может быть по
строена как по централизованному ,
так
и по децентра
лизованному принципу.
'1.2.
Устройства централизованной
служебно-диспетчерской связи
Одним из наиболее распространенных принципов ор
ганизационного
построения
централизованной
служеб
но-диспетчерской связи является радиальf!ЫЙ ступенчn-
тый принцип (рис.1 . 1).
6
·
·
В состав еде входят: центральный пульт ЦП, груп
повые пульты ГП1 - ГПm и оконечные абонентские уст
ройства АУ1 -АУн, подключенные к групповым пультам
посредством абонентских линий АЛ.
ел
ГП2
ел
ГПт
АЛ
Рис.
1.1.
Радиальный
ступенчатый
принцип
централизованной еде
. построения
1
Абоненты служебно-диспетЧерской связи могут быть
разделены на отдельные подгруппы, абонентские аппа·-·
раты в которых подключены параллельно. Группирова ~
ние оконечных абонентских аппаратов производится с
целью
уменьшения
емкости
центральных
и
групповых
пультов и соответственно их габаритов и веса при ·со
хранен:ии отно.сительного удобства эксплуатации за счет
7
избирательного вызова подгрупп. Групповые пульты с
помощью кабельных соединительных линий ел соеди
нены между собой и с центральным пультом.
к центральному пульту еде могут быть подключены
также устройства нескольких абонентов прямой связи
АУ1-АУс.
Для управления объектами, находящимися в движе
нии,
к центральному
и
групповым
пультам
подключены
радиостанции.
Отдельные блоки и комплекты устройств СДС долж
ны быть м_аксимально унифицированы, а рабочие места
построены
по единому
Центральный
и
принципу.
групповые
пульты
[51, 53, 54],
по
строенные по единой схеме, представляют узловые эле
менты еде и позволяют обеспечить операторам следую
щие
связи:
с аналогичными
-
с
N
пультами;
группами оконечных абонентских аппаратов;
с телефонными станциями систем МБ, ЦБ и АТС;
с подвижными абонентами служебно-диспетчерской связи, радиостанции которых работают в радиосе
тях.
Структурная схема центрального (группового) пуль
та радиопроводной еде представлена на рис . 1.2.
В состав пульта входят: комплекты абонентских ли
ний
АЛ! -АЛN, комплекты соединительных линий
СЛ 1 - СЛМ, комплекты соединительных линий к теле
фонным станциям СЛ - ЦБ, СЛ - АТС, комплект сое
динительной линии центрального пульта СЛ - ЦП, ком
плект.
индукторного
вызова
по
соединительным
линиям
КИВ, комплекты радиолиний КРЛ 1 и КРЛ2, переговор
ное громкоговорящее устройство (первое рабочее место
Р М! с микрофоном Мк, громкоговорителем Гр и усили
телями), телефонное переговорное устройство (второе
рабочее место РМ2), общевызывной звонок Зв, устрой
ства избирательного вызова и обеспечения полудуплекс
ного режима ведения переговоров .
Вместо линий от оконечных аппаратов могут быть
подключены линии от двухпроводных служебных кана-
лов магистральных линий связи.
·
Пульт имеет два рабочих места, одно из которых
оборудовано громкоговорящим переговорным устройст
вом. На втором рабочем месте для переговоров исполь
зуется микротелефонная трубка. Таким образом, с пуль -
8
1::
"'< ""
:::::!
~ ~
~
"'<
;;:;
""
ф
ф
ф
АТС
1
1
~ ~ .
ЦБ
ф
<!>
ТРАНЗИТ
2
пт
~
гв
•
.
•
~
2
пт
~
% §
~
~
ф
1
~
.
.
•
•
•
2
ф
1
ф
1
ф
l
2
2
2
~ ~
~·
гв
2
ТА
РМ!~
Рис. 1.2. Структурная схема центрального пульта радиопроводной системы СДС
ф
'
та
одновременно
могут
вести
переговоры
два
опера
тора.
Схема пульта обеспечивает коммутацию между со
бой любых пар абонентских и соединительных линии с
возможностью прослушивания ведущихся по ним Пере
говоров.
Комплекты
соединительных
линий позволяют под
ключать к пульту линии как от аппаратов системы МБ,
так и от аппаратов громкоговорящей связи других си
стем, обеспечивающих вызов пульта
постоянным либо
индукторным током.
Переговоры с их абонентами можно вести посредст
вом микротелефонной трубки второго рабочего места .
Вызов абонентов через комплекты соединительных
линий осуществляется индукторным током.
Вызов центрального пульта обеспечивается
через
специальный комплект соединительной линии группо
вого пульта . Соединительная линия этого комплекта на
другом конце включается в абонентский комплект цент
рального пульта.
Комплекты абонентских линий АЛ 1 - АЛN предна з
начены для совместной работы пульта с аппаратами
громкоговорящего типа. Вызов по комплектам абонент
ских линий в сторону пульта может производиться как
постоянным током, так и голосом,
ного аппарата
а
в сторону оконеч
только голосом.
Схема комплекта абонентской
рис. 1.3.
линии
приведена
на
Она включает: реле циркуляра Р 1, линейное реле
Р2, сигнальное реле РЗ, сигнальную лампу вызова Л,
переключатель набора группового циркуляра В 1, пере
ключатель вида вызова 82 (сигналом постоянного тока
ПТ или голосом ВГ), телефонный ключ К для комму
тации линии на разговорные Шины
PMl
или РМ2.
Работа комплекта абонентской линии осуществляет
ся следующим образом.
Вызывной сигнал постоянного тока от оконечного
· абонентского устройства поступает на линейное реле Р2,
которое, сработав, через контакты своих пружин подает
питание на
зrзонок
и
самоблокирующееся
сигнальное
реле РЗ, а также через сопротивление Rl на лампочку
вызова Л. Реле РЗ срабатывает и блокируется, обес
печивая
зова .
10
световую
сигнализацию
поступления
вьт
,,
-
---
АЛ
·--4_J__--=~L...._в1
'--
вг
-
BZ
-
-
~
Вкл. Ц
пт
'
. .-
Шины Ц
Шина Jв.
1
1 гt{ 2
....
"
.
1
~
' ' P:J
+
_в]_
л.....,.
~
R4
~
1
1
;__J
1
1
с:.,
1..
1-
---,
R:J
г
1
1
1
~
i__;
r
1
"г-
~)к~
]
]R5
__..J'"~
--
-,
RZI 1
1
L - -<
!~
.1
1
1
1
1
·~-,
l ]R6 i
,__J
Шинм гrв
~
Шины
PMI
Шины РМ2
Рис.
1.3.
Сх,.1ема, комплекта абон е нтской линии
11
Звуковая
сигнализация ь вызове обеспечивается
только на время прохождения вызывного сигнала. С
прекращением сигнала вызова реле Р2 отпускает, зво
нок перестает звонить, однако сигналИзация на пульте
о вызове по данной линии сохраняется
ная лампа
через
вызова Л, питание
замкнутые
контакты
на
-
горит сигналь
которую
поступает
заблокированного
ре-·
ле
РЗ.
Сигнальная лампа Л будет гореть до тех пор, пока
оператор пульт;:~ не подключит одно из рабочих мест к
данной линии для ведения связи переводом ключа К в
соответствующее положение (ГГС- PMI, МТ- РМ2) .
Для ответа с микротелефонной трубки оператор
пульта переводит ключ абонентской линии в положение
МТ. При этом через контакты ключа К реле Р2 отклю
чается
от
линии,
исключая
шунтирование
линии
длн
разговорных токов, и разрывается цепь блокировки реле
РЗ и питания сигнальной лампы вызова Л. Реле РЗ от
пускает, лампа Л гаснет. Через другие контакты ключа
К линия подключается к разговорным шинам второго
рабочего места.
Оператор, сняв микротелефонную трубку с держа
теля и нажав ее тангенту (для включения питания мик
рофона трубки), может отвечать на вызов и вести пе
реговоры.
Для ответа с рабоэего места пульта, оборудованного
устройством
жен
ние
громкоговорящей
связи,
оператор
дол
перевести
ключ абонентской линии в положе
rrc.
Через контакты ключа К реле Р2 отключается от ли·
нии и разрывается цепь блокировки РЗ и питания сиг
нальной лампы вызова Л.
Реле РЗ отпускает, сигнальная лампа вызова Л гас
не.т. Через друг.не контакты ключа линия подключается
к разговорным шинам рабочего места PMI (ГГС). Для
передачи необходимо снять микрофон с держателя и на·
жать его тангенту
.
Через контакты тангенты микрофона будет подано
питание на микрофонаый усилитель и реле передачи· Р2
рабочего места PMI (рис. 1.7).
Реле Р2 рабочего ~леста PMI срабатывает и подклю
чает шунтирующий конденсатор С параллельно входу
приемного усилителя. Благодаря этому исключается
11кустическая завязка в тракте ГГС и обеспечивается
.
12
контроль своей передачи и встречного разговора (пере·
боя) абонента на пониженной громкости.
Оператор пульта ведет переговоры, нажимая танген
ту микрофона при передаче и отпуская ее при приеме.
При вызове оператора пульта голосом с.игнал вызова
через
нормально замкнутые
его положении поступит на
контакты
ключа
в
среднем
шины громкоговорящего вы
зова через сопротивления R2 - Rб удлинителя.
После усиления предварительным усилителем и уси
лителем
циркуляра
он
поступит
на
громкоговорителr,
вызова ГрВ пульта.
.
Отвечать на вЬ1зов оператор пульта может с любого
рабочего места, переведя ключ данной абонентской линии
в
соответствующее положение.
Вызов абонентов по комплектам АЛl -АЛN опера
тор пульта может производить только голосом.
Для вызова абонента оператор пульта переводит со
от.ветствующий ключ АЛ в положение ГГС либо МТ и
голосом вызывает требуемого абонента через разговор
ные приборы PMl или РМ2 соответственно.
При переводе ключа комплекта АЛ в положение ГГС
линия абонента подключается к разговорным шинам
первого рабочего места.
. При этом прием осуществляется на громкого.воритель
Гр ГГС, а передача с микрофона.
При переводе ключа в положение МТ переговоры ве
дутся с использованием микротелефонной трубки .
Комплекты соединительных линий предназначены
для обеспечения связи с аналогичными пультами либо с
аппаратами типа МБ.
К
комплектам
соединительных
линий
могут
быть
подключены та•кже аппараты громкоговорящей связи
других систем, обеспечивающие посылку вызова посто
янным или индукторным током.
Схема комплекта
на рис. 1.4.
соединительной
линии
приведена
Она содержит следующие элементы: унифицирован
ный приемник вызова, включающий мо.стовую схему на
диодах Д1-Д4, линейное реле Pl, сигнальное реле Р2
и сигнальную лампу вызова Л; телефонный ключ Kl
для коммутации линии на шины рабочих мест PMl либо
РМ2.
Совместно с комплектами соединительных линий ра
ботает комплект инду;кторного вызова КИВ, общий для
13
\/
\/
слt-7
Дt~д2
-~~ =~- l'--~
Д4 ~[,.' Д3
tj]
2-.,,.
.......
1
Р2
+f
..в.L
1
_____!'-'
rrc
1
1
~
.,___J
---,
1
~!К/~
.,___J
' /
~
1
:
~
1
1
мт
-
KiJpyгuм
компл. ел
-
1 rгс
г-----r
1
1
Зв оно к
Шины
РМ2
-
!к2~
1
/
1
мт
Комплект
инilукторного
вызова
по СЛJ
-7
1
rив
Ufины
PJ.ft
Рис.
14
'г- .
1.4. Схема кемплекта СЛ и !\ИВ
1
всех соединительных линий и состоящий из телефонного
ключа К2 и генератора индукторного вызова (ГИВ).
Работа комплекта соединительной линии осуществ
ляется следующим образом .
_
Вызывной сигнал через мостовую
выпрямительную
схему на диодах Дl---:- Д4 поступает на линейное реле
Р 1, которое, сработав, через контакты своих пружин по
дает питание на общевызывной звонок Зв и самоблоки
рующее реле Р2 с сигнальной лампой вызова Л.
Особенностью унифицированного приемника
вызова
является наличие мостового выпрямителя, обеспечиваю
щего прием вызова постоянным током J1юбой полярно
сти либо от индуктора телефонного аппарата.
В осталь·ном работа унифи~иров а нного приемника
вызова аналогична работе · описанных - выше элементов
приема вызова комплектов абонентс1щх линий.
По.сылка вызова по соединительным линиям произ
водится с помощью общего для всех комплектов соеди
нительных линий комплекта и1-щуктор!-[ОГ0 вызова КИВ.
Для посылки вызова требуемому абон·енту- .oIJepaтop
пульта , ДОЛЖеН перевести телефонный КЛЮЧ СООТВеkт
вующеЙ линии в положение МТ или ГГС (в за висимости
от того, какое рабочее место свободно в данный мо
мент), а затем кратковременно нажать ключ К2 в такое
же положение.
При включении ключа К2 разговорные шины рабо
чего места будут отключены от л;~нии, а в л инию на вре
мя нажатия ключа К2 с пульта будет послан вызывной
индукторный сигнал.
Так как мостовая схема и линей
ное реле постоянно подключены к ли нии, то при посылке
вызова кратковреJУiеtр-IО сработает также линейное реле Р2
пульта, подав питание через резистор Rl на сигнальную
лампу вызрва Л, благодаря чему обеспечивается кон
троль наличия вызывного тока . Звонок при этом пе
сработает, так как его шина разомкнут а контактами
ключа К2.
Переговоры с абонентами по соединитель ным линиям
оператор пульта может вести с любого рабочего места
аналогично описанному выше.
Связь с АТС и коммутатором ЦБ обеспечивается с
пульта через комплект СЛ - ЦБ , СЛ -АТС .
Схема ком.Плеi<'rа ~единительной линии
СЛ
-
АТС изображ ена
N_a
СЛ
-
ЦБ,
рис .__
1.5 и включает сл.едую
щие основные элементь1: "-~еронабиратель, линейное
\
Цj
сл-Атс
СЛ-АТС
+
Д4
АТС
г--4'
--i
•;к
J!.5
ЦБ
С4
Д6
Р2 ЛZ
~+
-
~
Зв
~
}~
~·
Др/
СЛ-ЦF
Рис.
16
~
МТ тру6ка РМ2
1.5.
ДТр
ДрJ
СЛ-ЦF
Схема комплекта ЦВ-АТС и РМ2
реле Р 1, сигнальную лампу вызова Л 1, линейное реле
Р2, сигнальную лампу вызова Л2, дроссель Др! шлейфа
по постоянному току, телефонный ключ К для подключе
ния линии от АТС или от коммутатора ЦБ к разговор
ным шинам РМ2 .
Вызов с АТС поступает на линейное реле Р 1, кото
рое,
срабатывая,
подает
лампу вызова Л 1 через
питание
резистор
на
сигнальную
и общевызывной
Rl
звонок .
Для
ведения
переговоров оператор
пульта
должен
снять микротелефонную трубку, перевести ключ К ком
плекта в положение АТС и нажать тангенту трубки.
При
переводе ключа в рабочее положение через
дроссель Др/ образуется шлейф по постоянному току.
Занятие АТС происходит автоматически при пере
воде ключа комплекта в положение АТС за счет образо
вания шлейфа по постоянному току через дроссель Др!.
Получив ответный тональный сигнал АТС, оператор
пульта набирает номер требуемого абонента с помощью
номеронабирателя комплекта .
Индукторный вызоs от коммутатора
ЦБ
поступает
на реле Р2 комплекта СЛ ЦБ - АТС. Сработав, реле
Р2- замыкае1 цепь питания сигнальной лампы Л2 через
резистор R2 и звонка.
Для ведения переговоров оператор пульта должен
снять трубку, перевести ключ комплекта в положение
ЦБ и нажать тангенту трубки.
Вызов на коммутатор ЦБ подается автоматически
при переводе ключа комплекта в полоЖение ЦБ за счет
образования шлейфа по постоянному току через Др!
комплекта.
Оператор пульта имеет возможность соединить або
нента коммутатора ЦБ
(АТС)
с любым
из абонентов
пульта с помощью тумблера «Транзит», который пере
~ ключает линию от коммутатора или АТС на разговор
ные шины Р М2.
Для соединения
абонента пульта с абонентом
ком
мутатора ЦБ (АТС) необходимо ключ комплекта этой
линии перевести в положенИе МТ. Оператор пульта при
этом контролирует с помощью микротелефонной трубки
ведущиеся
переговоры .
Комплект СЛ- ЦП
предназначен
для
громкоговорящей связи с операторами
пультов и оконечными абонентами.
обеспечения
подчиненных
"-----··-
06~601
.. ,~~~z:.~ C::(;,;:;<:·,·:;_.J ,J.·
~ - !"J
r ,. .,
1·
r~ ~ t~
·~
Пульт еде при ведении свя.Зи через комплект ел
-
ЦП может работать в режиме диспетчерского централь ~
ного . пульта (режим ЦП)
пульта (peЖИl'JI ПП).
Схема комплекта ел
и
содержит следующие
либо в режиме подчиненного
-
ЦП
основные
при_ведена
на. рис.
элементы:
реле
1.6
цирку
ляра РЦ, сигнальную лампу циркуляра Л, телефонный
ключ К для включения режима «Циркуляр» и посылки
вызова постоянным током на
центральный пульт, пере :
ключатель В для установки режимов · работы ПП (под
чиненный пульт) либо ЦП (центральный пульт), дрос:
сель
Др
(для _ исключения
шунтирования
линии
ЦП по переменному току), согласующий трансформа
тор Тр.
Комплект СЛ - ЦП подчиненного пульта (в режиме
ПП) подключается двухпроводной линией к одному из
комплектов АЛ 1 - АЛN пульта, работающего в режиме
ЦП.
Переключение режима работы пульта осуществля :
ется с помощью тумблера ПП - ЦП. Вызов оператора
подчиненного пульта
производится голосом.
Оператор подчиненного пульта, работающего в ре
жиме ПП, посылает вызов на пульт, работающий в ре,
жиме ЦП, кратковременным нажатием ключа комплек
та ел
ЦП в положение ВЫЗОВ ЦП (В - ЦП). При
этом в линию ел
ЦП на время нажатия ключа будет
подан вызывной сигнал постоянного тока , принимаемый
.на комплекте АЛ центрального пульта.
Опера1ор пульта, работающего в режиме ПП, может
передать циркулярное сообщение по комплектам або
нентских линий АЛ 1 - АЛN, подключенных к его пульс
-
ту,
для
СЛ
-
-
чего
ЦП
он
должен
перевести
в положение ЦИРКУЛЯР.
ключ
комплею· а
При этом
через
контакты ключа и переключателя В будет подано пита,
ние на сигнальную лампу циркуляра и реле Р 1 комплекс
тов абонентских линий.
Реле Р 1 комплектов абонентских линий сработают,
переключая абонентские линии к соединительной линии
ЦП
и
через
контакты
тракту ГГС пульта
ключа
(PMI) .
ты ключа комплекта ел
-
комплекта
ел
-
ЦП
к
Одновременно через контак,
ЦП будет замкнута цепь пи
тания реле Р 1 рабочего места Р М 1, которое своими кон
тактами переведет схему РМ1 в режим передачи цирку
лярного сообщения:
18
Кко.мпл. АЛ
СЛ-/JП
+
Вкл. реле Pl
}(ОМПЛ dЛ
и
PMJ
+
"'-
~
~
§":!
т
пп
Др
т
Вкл. Р4,Р5 ш РМ!
Рис.
шРМ/
1.6. Схема комп лекта СЛ-ЦП
19
---
усилитель передачи через удлинитель будет ском
мутирован на вход усилителя циркулярной связи;
- выход усилителя циркуляра будет подключен к
согласующему трансформатору циркулярной передач а
-
комплекта ел
ЦП и через него на абонентские линии,
подключенные параллельно к линии ел
ЦП .
-
Оператор пульта ведет передачу, нажимая тангенту
микрофона. Для перевода пульта в режим ЦП необхо
димо переключатель в комплекта ел
цп поставить
в положение ЦП.
Оператор пульта
-
имеет возможность
в этом случае передавать циркулярные сообщения не
только о_ператорам подчиненных пультов, но и абонен
там
оконечных
аппаратов,
подключенных
к . комплектам
абонентских линий подчиненных пультов.
Для этого оператор центрального пульта должен пе
ревести ключ ел
-
ЦП в положение ЦИРКУЛЯР. Че
рез контакты ключа напряжение батареи пита_ния будет
подано на реле Р Ц и сигнальную лампу циркулятора Л
комплекта ел
ЦП, через резистор R1 - на шину
-
включения реле Р 1 комплектов АЛ.
Реле Р 1, сработав, подключат линии АЛ к шинам
ел
ЦП,
на
которые
через
дроссель
комплекта
ел
цп также будет подано напряжение батареи.
Одновременно рабочее место PMl будет переведено
в режим циркулярной передачи (как было описано
выше). Постоянное напряжение с комплектов АЛ цент
рального пульта поступит на линии ел
ЦП подчинен
-
-
ных пультов.
В подчиненных пультах сработает
подключая
линии
от
подсоединенных
-
реле
к
циркуляра,
ним
оконечных
аппаратов к своим шинам ел
ЦП. Цепь циркулярной
передачи будет подготовлена для отдачи циркулярных
распорЯжений с центральното пульта на оконечные ап
параты еде . Оператор подчиненного пульта прослуши
вает
циркулярное - распоряжение
на
громкоговоритель
Гр.
Оператор
центрального
пульта
может
также
осу
ществлять контроль переговоров, ведущихся по системе
rre
подчиненных пультов, подключа ясь своини соответ
ствующими комплектами АЛ к комплектам ел -ЦП
подчиненных пультов.
Рабочее место №
1 (PMl)
чения оператору пульта
говоров
20
с
предназначено для обес_пе
ведения
подключенными
громкоговорящих
абонентами
в
пер~
симплексном
режиме с возможностью прослушивания встречного раз
говора (перебоя) на пониженной громкости .
Структурная схема рабочего места PMl приведена
на рис. 1.7 и включает следующие основные элементы :
к ко.мпл. ел цп
Шины РМ!
Шины rrл
~~
.~
Rll
RIO
Гр. ГГС
Рис.
1.7.
Структурная схема РМ1
реле Р 1 для переключения PMl в режим циркуляра,
УНЧ приема, , УНЧ передачи, УНЧ циркуляра, микро
фон,
·
дифференциальный
циркулярной передачи
трансформатор ,
R1- RЗ,
удлинитель
удлини тель
R4 - R9
с
21
реrулятором громкости
ворящего вызова
R.7,
реrу.тнrтор уровня громкоrо
реле Р2 подключения шунтирую
R11,
щего конденсатора в режиме передачи,
ограничитель на
диодах Д 1, Д2, громкоговоритель вызова Гр В, громко
говоритель ГГС .
Предварительный усилитель (УНЧ)
громкоговоря
щего вызова служит для усиления сигнала вызова. Сиг
нал ВЫЗО)за после усиления В предварительном УНЧ по
падает на вход УНЧ циркуляра и с него - на громкого
воритель вызова ГрВ.
Основное назначение УНЧ циркуляра, коммутируе
мого в режиме «Циркуляр» с помощью реле Р 1 на ком
плект
СЛ
-
ЦП, ~ обеспечение
требуемой
мощности
циркулярной передачи.
Включение реле Р 1 осуществляется через контакты
ключа комплекта СЛ - ЦП в режиме циркуляра.
Реле Р2 служит для подключения шунтирующего
конденсатора С параллельно входу УНЧ приема для
снижения
передачи
громкости
с
целью
на
динамике
ГГС
предотвращения
при
ведении
акустической
за-
.
вязки.
Благодаря этому оператор пульта получает возмож
ность
контролировать
хождение
овоего
встречные ответы
на
громкоговоритель
разговора,
абонента
а
также
(перебой)
пульта
про
прослушивап-,
на
пониженной
громкости.
Включение реле Р2 производится при нажатии тан
генты микрофона, с помощью которой одновременно по
дается питание также на усилитель (УНЧ) передачи.
Назначение других элементов ясно из схемы
PMl
и
особых пояснений не требует.
Рабочее место № 2 (РМ2) пульта предназначено ·длн
обеспечения ведения переговоров с · использованием мик
ротелефонной трубки.
В состав схемы рабочего места РМ2 входят следую
щие основные эл~менты (рис. 1.5): дифференциальный
трансформатор ДТр с балансным контуром, ограничи
тель на диодах Дl, Д2 для защиты РМ2 от переменного
на,пряжения
ценсаторы
индукторного
Cl,
вызова;
разделительные
С2, дроссели Др2, ДрЗ
кон
в цепи питания
микрофона микротелефонной трубки, микротелефонная
трубка с т.ангентой для включения питания микрофона .
, Схема РМ2 представляет типовую проти.воместную
схему телефонного аппарата .
22
Работа комплектов радиолиний КР-1 и КР - 2 подробно
рассматривается в главе
2,
посвященной избирательному
вызову в системе служебно-диспетчерской связи.
·
Улучшение эксплуатационных и качественных харак
теристик устройств еде может быть обеспечено путем
введения
полудуплексного
режима
ведения
громкогово
рящих переговоров, внедрения избирательного вызова
абонентов по проводным линиям, а также автоматиза
ции процессов установления циркулярно - избирательных
соединений и отбоя .
Как известно , полудуплексным называется режим в е
дения . переговоров, обеспечивающий поочередное про
хождение электрических сигналов по линии при · наличии
возможности в любой произвольно выбранный момент
времени по инициативе принимающего абонента переме
нить
направление
прохождения
на обратное.
При полудуплексном
тракт
связи,
ронним,
ческие
что
как
завязки,
режиме
указывалось
исключает
эле1<трических
всякие
имеющие
ведения
выше,
сигналов
переговороп
является
односто
электрические и
место
акусти
в дуплекс _ных трактах
с
резко меняющимися параметрами, и обеспечивает в91со
кое
качество
воспроизведения
речи
на
приемном
конце.
Обеспечение полудуплексного режима громкоговоря
щей связи, а также избирательного вызова абонентов
возможно
при
введении
в
состав
центрального
пульта
дополнительных элементов:
.-
генератора сигнала перебоя ГСП;
приемника сигнала п еребоя ПСП;
реле времени РВ;
·
ис п олнительных элементов перебоя (.входят в состав блока релейной коммутации БРК PMI);
- блока приемников тонального избирательного вы
зова ПТВ;
- блока генераторов тонального избирательного вы
зова ГТВ.
Рассмотрим рабо~:у пульта в полудуплексном режиме
~ГС, а также при избирательном вызов е абонентов по
·
проводным линиям.
Для
обеспечения
избирательного
вызова
абонентов
за каждым из них закрепляется определенная вызывная·
комбинация, с поступлением которой в абонентском ап:
парате срабатывают устройства сигнали з ации вызова
только данного аппарата си.стемы · еде .
23
1
Преимущества системы избирательного вызова або
нентов особенно очевидны для тех случаев осуществле
ния громкоговорящей связи, когда с целью сокращения
емкости центральных (групповых) пультов к одной про
водной линии параллельно подключены несколько око
нечных аппаратов.
Сигналы вызова абонентов и переговоры с ними при
этом не прослушиваются другими абонентами, что в
значительной степени улучшает условия работы опера
торов технических комплексов, избавляя их от необхо
димости постоянного прослушивания не относящихся не
посредственно
к
ним
переговоров
в
ожидании
вызова
голосом.
Принципы технического обеспечения избирательного
вызова
по
проводным
линиям
аналогичны
принципам
обеспечения избирательного вызова по радио и подроб
но рассматриваются в последующих разделах.
Для посылки избирательного вызова какому-либо из
абонентов необходимо ключ этой линии перевеtти в ра
бочее поЛожение, подключая разговорную шину пульта
к линии.
При этом в блоке релейной коммутации сработают
и заблокируются коммутационные реле, подключающие
УНЧ приема к разговорной шине для о п ределения за
нятости
линии
путем
прослуши.вания
на
громкогово
ритель .
Если
линия
свободна,
кратковремен·ным
нажатием
вызывной кнопки включают реле времени РВ, обеспечи
вающее автоматическое подключение генераторов сигна
лов тонального
вызова
к линии и
посылку
в линию
сиг
нала избирательного вызова, закрепленного за данным
вызываемым абонентом. Одновременно через контакты
реле времени размыкается цепь блокировки коммута
ционных реле блока БРК, обеспечивая переключение
линии
с
входа
усилителя
приема
на
выход
усилителя
передачи.
С возвращением реле времени в исходное состояние
замыкается
чен»,
а
цепь
выходы
светового
тональных
сигнала
«Микрофон
генераторов
вклю
отключаются
от
линии. Дальнейший вызов абонента осуществляется го
лосом.
На другом конце сигнал избирательного вызова бу
дет
24
раскодирован
и
принят
в
аппарате
вызываемого
абонента, в котором при этом сработает звуковая и све
товая сигнализация поступления
вызова.
Для ответа вызванный абонент должен ключ линии,
с которой поступил вызов, перевести в рабочее полож~
ние и кратковременно нажать кнопку «Передача». При
этом в его аппарате сработает реле времени, обеспечи
вая
посылку в линию
кратковременного тонального сиг
нала перебоя . В пульте вызывающего абонента сигнаJ1
будет принят приемником сигнала перебоя ПСП, посто
янно подключенным к разговорной шине.
Через контакты реле ПСП будет подано питание на
блокирующиеся реле коммутации БРК, которые, сраба
тывая,
подключат
пульта.
Вызванный
линию
к
абонент
входу
может
усилителя
отвечать
приема
вызываю-
.
щему.
В процессе переговоров абоненты, поочередно нажи
мая кнопки «Передача» своих пультов, дистанционно ав
томатически переводят схему переговорного устройства
другого абонента в режим приема.
В данном устройстве перебой осуществляется посыл
кой в линию специального управляющего тонального сиг
нала перебоя; что позволяет работать в этом режиме
также по радиоканалам еде и дуплексным радиорелей
ным и магистральным каналам служебной связи. Кноп
ка «Передача» и микрофон могут быть продублированы
в любых другriх местах, что позволит операторам, веду
щим переговоры, свободно перемещаться в процессе ра
боты .
Абонентское устройство служебно - диспетчерской свн
зи (рис. 1.8) включает элементы, аналогичные элемен
там центрального (группового) пульта СДС: унифици
рованные комплекты двухпроводных соединительных ли
ний СЛ 1 - СЛЗ,
комплект соединительноЦ линии к
АТС:_ СЛ АТС, комплект радиолинии КРЛ, генератор
сигнала перебоя ГСП, приемник сигнала перебоя ПСП,
электронное реле времени РВ, приемник сигналов то
нального избирательного вызова ПТВ, генератор сигна
лов тонального избирательного вызова ГТВ, блок релей
ной коммутации БРК, переговорное громкоговорящее
устройство рабочего места Р М 1, м11кротелефонную труб
ку рабочего места РМ2.
Оконечный аппарат обеспечивает громкоговорящую
связь
ным
по
проводным
радиоканалам
соединительным
в
режиме
линиям
полудуплекса,
и дуплекс
а
также
25
избирательный
вызов
отдельных
абонентов
систе~
мы еде.
За каждым оконечным аппаратом закреплена опре
- деленная вызывная комбинация, на которую реагируют
ф
ф
ф
ф
ф
1
1
1
1
2
2
t t f
t
АТС
2
~
2
КРЛ
кив
2
РМ2
РМ!
птв
БРК
Рис.
1.8.
Структурная схема абонентского
YCT!JdЙcтвii еде
~iсполнительные устройства звуковой
кации
вызова
только
данного
и . световой инди
оконечного
-
аппарата.
Технические пр.инципь1 обеспечения громкоговорящей
с_ вязи в полудуплексном режиме И Избирательного вызо
ва абонентов такие же, как и описанные выше для цент- .
ральног?. (г,руппового) пульта.
26
-
В комплекты проводных линий · оконечного аппарата
могут
быть
включены
телефонные
аппараты
системы
МБ или аппараты громкоговорящей связи других типов,
имеющие устройства вызовµ постоянным или индуктор-
-
ным током.
В этих случаях ключи соответствующих линейных
комплектов переводятся в положещ1е МБ, а тональные
сигналы перебоя в линию не посылаются.
Переговоры по радио с осуществлением громкогово
рящего
приема
в
зависимости
от
п!па
радиостанции,
подключенной к ·' оконечному аппарату, ведутся либо в
·: симплексном
режиме · при симплексной
радиостанции,
либо в полудуплексном режиме при работе по дуплекс
tIЫМ
радиоканалам.
Соответствующая коммутация цепей оконечного ап
парата
при этом
производится
ключом
радиолинии.
В ряде практических случаев требуе'Гся обеспечить
автоматическое ' урановление соединений
между опера
тором одного пульта , СДС и абонентами, включенными
в другой пульт. Причем д~нные пульты могут быть уда
лены друг от друга на з ·начительные расстояния и соеда
.нены каналами связи, а у абонентов ,установлены аппз
, раты громкоговорящей связи, не содержащие элементоа
селекции.
Вариант схемы устройства, обеспечивающего реше
ние данной задачи, приведен на рис. 1.9. Данное устрой
:ство работает следующим образом. Оператор пульта А
. для
осуществления связи, например, с абонентом
2
- пульта Б посредством контактов ключа Клl подключает
переговорное устройство (ПУ) к каналу, соединяющему
пульты А и Б. При :этом вторь1м контактом данного
- ключа включается в работу реле времени с выдержкоi';
около 1 с, соединяющее вьrход генератора индукторноГо
вызова (ГИБ) с входом канала. Для исключения воз
действия напрЯжения индуктора на переговорное уст
ройство пульта А р~ле : времени своим контактом разры
вает цепь, соединя1Ьщую . ПУ
· время передачи сигнала
с
выходом индуктора . на
индукторного выз9ва по К!'lналу.
На приемной стороне канала в пульте Б приемник
индукторного в.ызова ПИВ сработает и контактом сво
его реле включит в работу реле времени РВ
1, которое в
свою очередь первым контактом подключит общий вход
приемников
сигналов
избирательного
к этому каналу на время, равное около
вызова
10 с.
(ПСИВ)
Вместе с тем
'27
kJ
00
. Xлl!.r ~
- -~
1
~РВ
РВО
________,/,
'"
Кл~!
ry.
.
.
:
h
.z,
L-
~ ~
РВ
РВО
Канал
1
КлЮ
rсив
~--т
Пульт
РВ2 1
Пульrтz
А
Рис. 1.9. Схема автоматического установления соединений
Б
между оператором пульта
и абонентами , включенными в другой пульт
вторым контактом РВ 1 разрыщ1.ется цепь , соединяющая
ПИВ2 со вторым каналом. Это осуществляетс я с целью
исключения возможности переключения ПСИВ на второй
канал
в
то
время,
когда
по
первому
каналу
произво ·
дится передача вызывных сигналов.
Далее оператор пульта А нажимает на вторую кноп ·
ку генератора сигналов избирательного вызова (ГСИВ),
в результате чего по каналу Передается тональный сиг
нал, закрепленный за данным абонентом, с частотой
F2.
Этот сигнал будет выделен приемником ПСИВ2 пульт а
Б, контакты самоблокирующего реле которого подкЛю
.чат линию второго абонента
к каналу,
после
чего
вы
зов абонента осуществляется голосом. Оператору пуль
та Б сигнализация об установленном соединении пода
ется с помощью сигнальной лампочки .
По окончанию переговоров оператор пульта А воз
вращает ключ Кл 1 в исходное состояние, в резу льт.а те
чего
переговорное
устройство
отключается
от
канала,
срабатывает отбойное реле времени РВО, и по каналу
будет снова кратковременно передан индукторный сиг
нал с целью разблокировки реле Р2 пульта Б путе\1
кратковременного размыкания третьего контакта РВ 1 и
отключения линии второ·го абонента от канала .
с целью уriрощения схема рассматриваемого устрой
·ства изображена в режиме установления соединения в
одну сторону. Обеспечение установления связи в другую
сторону осуществляется
аналогичным по составу И схе·
ме оборудованием.
1.3. Устройство децентрализованной с.Лу
жебно -ди.спетчерской связи
Существенным
недостатком
централи.Зованной сл у·
жебно-диспетчерской связи является осуществление свн ~
зи с оконечными абонентами через промежуточные пуль ~
ты еде с ручным установлением на них необходимы х
·соединений.
При централизованном построении еде и ручном
способе установления необходимых соединений на пулъ
т ах значительно · увеличивается время ,' необходимое н·а
установление связи между абонентами. Кроме того , во
многих практич·еских случаях установление и ра з ъедине ·
ние соедиi1·енИй
ka
Пульте отвлекает оператора от выпо л -
нен-ия основнь1 5(- Задач.
·
·
29
От указанных недостатков свободны устройства СДС
с децентрализованным режимом
работы
при
равнодо
ступном использовании каналов (физических пар) слу
жебной связи, с автоматическим поиском свободного ка
нала и подключением к нему [49].
Исключение коммутации на промежуточных пультах
и автоматизация процесса установления необходимых
соединений в значительной степени повышают удобства
эксплуатации и оперативность связи.
В децентрализовашrой системе служебно-диспетчер
ской связи або11ентские устройства еде подключаются
параллельно к цепям, п-парного соединительного.кабеля,
емкость которого позволяет обеспечить одновременное
ведение связи 2п абонентами.
Для повышения устойчивого функционирования сис
темы СДС соединительный кабель может быть замкнут
в кольцо (рис.
1.10),
при повреждении которого в одном
каком-либо месте связь между абонентами будет по
прежнему сохранена.
Для обеспечения избирательного вызова абонентов
еде каждому управляемому объекту присваивается
свой кодовый адрес.
В основе работы устройства лежит принцип группо
вого
равнодоступного
использования
соединительного
кабеля (каналов) по принципу шнуровых пар с автома
тическим поиском свободных из этих каналов.
Структурная схема абонентского устройства децен
трализованной служебно-диспетчерской связи представ
лена на рис. 1.11. Она вк.r.ючает в себя кольцевой ком
мутатор КК, обеспечивающий последовательное под
ключение
блока
выделения
(приема)
и формирования
адресных сигналов (блок адресояан1:1я БА) к жиJJам
п-парного кабеля, образующего каналы связи. При этом
обеспечивается. как прием адресного вызывного сигнала,
присвоенного данному абонентскому устройству (режим
приема вызывного сигнала - исходный режим), так · и
определение свободной пары жил кабеля при необходи
мости рсуществления вызова.
·
При . поступлении по любой из пар жил кабеля сиг
нала избирательного или циркулярного в~зова блок ад
ресования БА · фиксируется на этой паре и выдает сиг
нал в блок коммутации БК на подключение к этой паре
переговорного устройства ПУ, а на испо.тiнительное уст
ройство ИУ
30
-
для обеспечения соответствующей сигна•
Рис.
1.10.
Схема соединения абонентских устройств
децентрализованной еде
~~~~---;~~~~~~~~~~~~~~~+-~ /
~~~~..-1--~~~~~~~~~~~~~-+-+-~2
Рис. 1.11. Структурная схема абонентского устройства
децентрализованной
еде
31
лизации. Для осуществлениst
мощью
рается
лается
ненту.
нентов
для
вьlзова
абонента
чего вводится
устройств (ПУ1
-
rю-
соответствующее число
переговорных
ПУн).
1.4. Сопряжение аппаратуры
диспетчерской связи
В
с
анализатора каналов АК автоматически выбисвободная пара, после чего по этой паре посыкодовый сигнал, присвоенный вызываемому абоПри размещении в одном месте нескольких абоустройс1'во может обеспечить их обслуживание,
практике
организации
служебно
служебно -диспетчерской
связи имеют место различные случаи электрического со
пряжения устройств еде: пульт с пультом аналогич
ного или иного типа, пульт с абонентскими устройст
вами, абонентское устройство с другим абонентским уст
ройством, пульт или абонент·ское устройство с телефон
ной станцией, пульт с каналами связи и др.
Вопросы электрического сопряжения с учетом обяза
тельного
обеспечения
совместной
работы
внедряемых
устройств еде с существующими устройствами являют
ся очень важными. От качества решения этих вопросов
существенным образом зависят эксплуатационные ха
рактеристики системы служебно-диспетчерской связи .
Рассмотрим
вопросы сопряжения различных уст
ройств еде по типам и уровням вызывных сигналов, а
также по уровням речевых сигналов .
Пульт с пультом целесообразно сопрягать по вызыв
ному сигналу индукторного типа. Устройства индуктор
ного типа обеспечивают прохождение вызывных сигна
лов на значительные расстояния и, как правило, имеют
ся в аппаратуре еде различных поколений . Кроме того,
индукторный вызывной сигнал нормирован по величине
напряжения (60 В).
Вызывные сигналы по постоянному току имеют ряд
различных по номиналу напряжений
60
( 12
В,
24
В,
48
В,
В). Дальность прохождения вызывных сигналов по
стоянного тока
существенно ограничена,
а
пу л ьты
могут
быть удалены один от другого на значительные расстоя
ния.
По вызывным сигналам постоянного тока целесооб
разно сопря г ать пульты с абонентскими устройствами.
Удаление абонентских устройств от пульта обычно не-
32
!.-ii
значительно,
а
приемники
предельно просты
-
сигналов
постоянного
тока
реле и сигнальная лампа, что упро
щает построение пульта еде.
Для обеспечения сопряжения с телефонной станцией
необходимо в устройства СДС ввести соответствующий
комплект соединительной линии (ЦБ или АТС).
Соединение служебных устройств с каналами связи
осуществляется
ниями
с
преимущественно
использованием
двухпроводными
индукторных
вызывных
ли
сиг·
налов.
При сопряжении устройств СДС по уровню речевых
сигналов
надо
учитывать,
как
распределяется
энергия
на всех элементах образованного тракта сл ужебной свя
зи. Недопустимо малая ее величина в каких-либо точ
ках тракта связи может быть причиной низкого качест
ва связи, слишком
нейные искажения
большая величина вызывает нели
и отрицательно влияет на другие
каналы.
О качестве трактов связи судят не только по величине
оста точного
затухания,
амплитудно-частотной
ристике, но и по обусловленным
ха ра кте
ими значенипм специ
альных величин - уровней передачи сигналов
ности, напряжению и току).
(по мощ
Так как вопрос об уровнях передачи рассмотрен в ос
нов1-юм только в недостаточно широко распространенной
литературе, приведем здесь краткое изложение этого во
проса с учетом решаемой задачи .
Под уровнем передачи понимается отношение, пока
зывающее (в логарифмическом масштабе) во сколько
раз веJiичины мощности Рх, напряжения Их и ' тока / х,
измеряемые в любой точке канала, меньше или больше
соответствующих величин Р 0 , U 0 , 10 , измеренных в его
начале.
При действии с логарифмическими единицами упро
щаются, как известно, арифметические расчеты. Умно
жение
и
и
деление
вычитанием,
ня
-
заменяется
возведение
в
соответственно
степень
и
сложением
извлечение
кор·
соответственно умножением и делением.
Величины уровней могут быть положительными, от·
рицательными и равными нулю .
В настоящее время за единицу измерения величины
уровня передачи принят децибел (дБ).
Если мощность, напряжение и ток, действующие в
какой-либо точке канала связи, сравниваются со значе-
2-370
33
ниями одноименных
величин, принятыми
за
начальные
(кажущаяся
мощность - единица
мВА,
активная величина ·
тока 1 мВт, напряжение - 0,775 В,
1,29 мА), то уровни передачи называются абсолютными.
Они определяются по формулам
Np = 101g
Р(мВт)
.
U(B)
Nu=201g 0,775 ;
,
1
J( м А)
N1 =201g-т;w .
·
Указанные начальные значения мощности, напряже
ния и тока имеют место, например , в цепи, образован
ной генератором с Е= 1,55 В, Rвнутр=600 Ом и подклю
ченной
к
нему
нагрузкой,
сопротивление
которой
Rн = 600 Ом.
Абсолютный уровень передачи в любой точке канала
при мощности сигнала 1 мВт называют нулевым . Счи
тают, что нулевой уровень передачи имеется на выходе
телефонного аппарата системы МБ, включенного в ли
нию, волновое сопротивление которой равно 600 Ом.
Абсолютные уровни передачи
нию и току будут численно
по
мощности,
равны.
между
напряже
собой,
если
сопротивление в точках измерения составляет 600 Ом.
Величина абсолютного уровня передачи, полученная в
точке цепи, к входу которой присоединен нормальный
генератор (подан уровень, равный О дБ), представляет
собой измерительный уровень по мощности и току.
Относительный уровень передачи в какой-либо точке
цепи
определяется
путем
сравнения
рассматриваемых
величин мощности Р, напряжения И и тока / со значе
ниями аналогичных величин,
действующих в начале
цепи (Ра, Ио,
Io),
р
1
и
NP = 101g-P ; Nu = 201gтт; N 1 =20lg -1
о
О
о
Ио
о
О
•
Однако на практике еще широко и. спользуются изме
рительные приборы, показания которых выражены в не
перах.
Относительные
уровни
передачи
при
этом
опреде
ляют по формулам
N Р,
дБ=
1
р
=~ln· ;
2
Р
0
0,115
Нп,
1
и
l
N и, =ln -U0 ; N 1, =ln-lo .
Нп
= 8,69
дБ .
Для измерения уровней передачи применяеtся, на ·
пример, указатель уровня- ламповый вольтметр, отгра·
34
дуированный в неперах. На его шкале вместо напряже
ния нанесены значения
уровня, · соответствующие напря
жению. Например,
0,775
соответствует
Нп. Если прибор предназначен для
включения
в
+0,7
В соответствует О Нп;
конце канала
вместо
1,56
В
нагрузки, то его вход
ное сопротивление должно быть равно 600 Ом. При ис
пользовании прибора для параллельного подключения
к нагрузке или к 1<аким-либо точкам цепи его входное
сопротивление должно составлять не менее 10-20 кОм.
Когда входное сопротивление прибора равно 600 Ом,
а выходное сопротивление аппаратуры Zвых имеет дру
гое значение (например, 135 Ом), уровень передачи по
мощности определяют по формуле
1
600
Np=Nu+ 2 Iп I Z
оых
I,
где
Nu - показания указателя уровня.
Второе · слагаемое при Zвых = 135 Ом составляет
0,75 Нп.
При параллельном подключении прибора уровень пе
редачи измеряют по напряжению. Когда Zвых =!= 600 Ом,
Nu=NpПри Zвых=600 Ом
1
2 lп
1
•
z600
вых 1
Np=Nu.
Эти особенности следует учитывать, так как иногда
на схемах указываются уровни по напряжению. В неко
торых
типах
Zвых=420
аппаратуры
Ом
(выход
есть
для
несколько
точек,
согласования
с
где
кабе
лем). В этом случае величина поправки равна О, 18 Нп
(-} ln
~~~
=
О, 18 Hn) .
При образовании каналов, в том числе и каналов
служебной связи, обычно рассчитывают и строят диа
граммы уровней передачи, т. е. графически изображают
изменение
уровня
передачи
вдоль
рассматриваемой
цепи. Наиболее простая диаграмма
диаграмма
тивление,
однородной
равное
линии,
(прямая линия)
нагруженной
на
-
сопро
волновому .
Предположим, что в начале линии мощность имеет
значение Р1. На расстоянии .l от начала она будет равна
Р2
где ~
2"'
-
=
Р1е-2~1.
коэффициент затухания линии.
35
Разделив левую и правую части равенства на
вели
чину эталонной (началь·ной) мощности Р 0 , а затем про
логарифмирова·в обе части равенства и разделив их на
2,
получим:
-1
2
Так
как
Np =
Р1 -Р2 = ~l .
1 l n ! l - ~l.
!nд=Р
2
Р
+
0
ln
0
~:
,
то
-
Пункт д
1
Пун~т Б
АУ
~ел цп ~
г
[:
1
1
J
~ii~T=:c:s;::~;==:ss::=====:s;:::=========~1~===tj=====tf~;;;:n:~ нк=m= ig= =±'~
Рис.
Разность
1.12.
Диаграмма уровней передачи
уровней
в
рассматриваемых
равна затуханию линии,
как это уравнение
соединяющей
есть уравнение
график изменения уровня
линии,
нагруженной
на
прямой
передачи
вдоль
согласован н ые
имеет вид прямой линии.
точках
цепи
эти точки. Так
линии,
то
и
однородной
сопротивления,
Аналогичные выводы можно
сделать · и в отношении уровней по току и напряжению .
. На рис. 1.12 приведена одна из Применяемых на
практике диаграмм уровней передачи. Из этой диаграм
мы видно,
что связь по составному каналу будет нор
мальной, поскольку на вход каналообразующей аппара
туры и абонентского устройства еде сигналы посту
пают с допустимым уровнем . Известно, что допустимый
уровень входного сигнала для телефонных переговорных
устройств лежит примерно в пределах 0-5 Нп.
Для четырехполюсников, образующих канал связи,
обычно не удает· ся полностью обеспечить условия согласованного в-ключения. Поэтому , чтобы учесть свойства
36
f.
данного четырехполюсника в действительных
условиях,
недостаточно
знать
лишь
его
(рабочих)
параметры,
в
частности собственное затухание . Для этого необ ходимо
определить его рабочее затухание
ЬР =
где Р1
-
+
ln
;~ Нп,
полная мощность, которую отдал бы источник
ЭДС сигнала согласованной с ним нагрузке;
Р2 - полная мощность, выделяющаяся в нагрузке
четырехполюсника Zн.
При определении рабочего затухания можно учиты
вать любую несогласованность как во входной, так и в
выходной цепях четырехполюсника.
Рабочее усиление определяется по формуле
S=i-In
Для
определения
~; Нп.
вносимого
затухания
существует
формула
1 I Рн
ь вн=т
n75;,
где Рн - полная мощность, которая выделяется в сопро
тивлении нагрузки Zн при непосредствЕ:нном ее подклю
чении к источнику ЭДС Е, имеющему внутренн_ее сопро
тивление Zвн=Zн;
Pr - мощность, выделяющаяся в сопротивлении
Zн
при подключении его к источнику ЭДС через данный че
тырехполюсник.
Чтобы упростить расчет ы, здесь приведена номограм
ма
относительных
тока {рис.
1.13),
:шачени f:
мощности,
напряженмя
и
которая представляет собой две отдель
ные полулогарифмические масштабные сетки
[40).
Гра
ница (линия) раздела этих сеток - диагональ образо
ванного масштабнымv, сетками четырехугольника. Для
обеспечения высокой точности отсчета каждая масштаб
ная сетка наделена восемью шкалами . В верхней мае~
штабной сетке на линейной (горизонтальной) шкале от
ложены неперы , на логарифмической (вертикальной) отношение мощностей; в нижней масштабной сетке на
линейной (горизонтальной) шкале отложены децибелы ,
37
на
лога р ифмической
(вертикальной)
-
оТ'ношение
на
пр яжений и токов.
Переход с . линейной ш калы на лога р и ф м и ческую и
наоборот п роизводится по гра н и це (лин и и) раздела маеН еперы
o,s
z
1
.; ,;z ii""' ". ,
9
·в
7
в
-
5
9~
~
в
~
-.,.,
6
6
5'
4
3,5
:f
2,5
2
/,9
1,8
1.7
1,6
1,5
1/+
- "--" ~
-~
1,3
~
J,2
=7 1
-/
Рис.
1.13.
~1.
1
Номограмма относительных значений мощности ,
н апряжения
и
то·ка
штабных сеток, а соответствующие значения одноимен
вых величин указаны на
противоположных шкалах гра
фика. При этом отсчет делают по шкалам, которые для
.удобс11ва обозначены римскими цифрами .
·313
1.5.
Служебно-диспетчерская дуплексная
громкоговорящая
В
ряде
практических
связь
случаев
возникает
необходи
мость ведения служебных переговоров с оператором без
отрыва его от выполнения основных функций. Наиболее
·
·
успешно данная задача может быть решена с : помощью
дуплексной громкоговорящей связи (ГГС).
В
настоящем
разделе
рассматриваются
некоторые
вопросы обеспечения, возможности применения
и уело-
.
вия работы аппаратуры дуплекс-ной ГГС в основном в
автономных_ сетях служебной связи.
·
Под дуплексными трактами связи _ понимаются такие
тракты, в которых обеспечивается в одно и то же время
прохождение электрических сигналов в обоих направле
ниях между Двумя - абонентами. Задача осуществления
дуплексного режима в телефонных трактах существенно
усложняется При необходимости обеспечения громкого
ворящего приема. В этом случае устойчивость тракта к
самовозбуждению резко уменьшается по сравнению с
использованием микротелефонной трубки из-за : мень
шего затухания между передающим (микрофон) и при~
ем.ным (громкоговоритель) электроакустическими преоб_:
разователями и необходимостью повышения чувстви
тельности
При
цепи передачи
двухпроводной
и
приема.
схеме
абонентсiшх
аппаратов
тракт громкоговорящей связи имеет две параллельные це
пи обратной связи, характеристики которых определяют
устойчивость тракта в целом (рис . 1.14). Это так назы- .
ваемые малое и большое кольца обратной связи.
Цепь малого кольца включает в себя микрофон и
громкоговоритель
с
усилителями
приема
и
передачи
данного абонентского аппарата, воздушный промежуток
между микрофоном и громкоговорителем и дифферен
циальную
систему
аппарата.
Цепь обратной связи большого кольца состоит из
передающих трактов абонентских аппаратов (микрофон
t усилителем передачи), приемных трактов аппаратов
(усилитель приема · с громкоговорителем) и воздушных
промежутков между громкоговорителями и !V!Иl(р9фо
нами обоих абонентских аппаратов.
'
· · _,
При
четырехпроводной
схеме
соединения _ абонент ~
ских аппаратов цепь обратной связи малого ко.i~'ьца раз :
рывается и общая устойчивость тракта дуплексной ТГС
39
будет определяться только цепью обратной связи боль
шого кольца. Поскольку осуществление четырехпровод
ного соединения абонентских аппаратов в автономных
сетях ГГС с малой протяженностью соединительных ли-
1
x- x-J
Рис.
1.14.
Структурная
- схема
двухпроводного
тракта
дуплексной
громкоговорящей связи :
--+-цепь малого кольца обратной связи;
-Х-Х-цепь большого кольца обратной связи
ний не представляет существенных технических трудно
стей, в дальнейшем будем рассматривать зависимость ус1:ОЙчивости тракта ГГС только от характер истик цепи
обратной связи большого кольца (рис.
1.15) .
r.:
1Aliнeнmciшtianпa:;iЩ1 СоеiJинительная линия ГМ
1 доонен"7ёКий anna"P:znil
N~J
_
~!2 1
---~~---- -~1
.
. 1
• 1
{
( 1
1
•
1
1
1
1
1
1
L______ J1
1
\ 1
..
-
>
.
1
,1
~
1•
-
~
------ ~'
<
J~
1 .
<
. -------~1
1
Рис.
1.15.
L _______ J
1
Структурная схема четырехпроводного тракта дуплексной
громкоговорящей связи
Такой подход к рассмотрениЮ устойчивости дуплекс
ных трактов ГГС правомерен еще и потому, что затуха
ние местного эффекта дифференциальных систем
(Ьмз)
при постоянных активных нагрузках аппаратов и корот·
40
ких
соединительных
линиях
может
быть
достаточно
большим (Ьмэ"'°'ЗО дБ), поэтому принятое допущение не
повлияет на конечные выводы. В общем
устойчивости
усилительной
связью определяется
(рис . 1.16) .
виде
системы
следующими
к. п е р . CllCT =
Ивы х
и-
с
vсловие
обратной
соотношениями
'
[55]
( 1. 1)
BX J:
-·
f Uвхро
Uac
-
-·
>
ifвx z \
lliвь 1)(
,:;
~
-Рис.
1.16. Эквивалентная с х ема ус и лительной систе мы
с обратной связью
где Uвых -
напряжение на звуковой катушке громкого
ворителя аппарата слушающего абонента;
(J BXJ: = (Jвх р 0
где (J
ВХр
-
+ (J ос •
( 1.2)
напряжение на выходе микрофона
(входе
У'силите~я передачи), р·азвиваемое от воздействия речи
передаю щего абонента;
U00 -
напряжение на выходе микрофона, развивае
мое за счет наличия акустической связи между микро
фоном и громкоговорителем .
Коэффициент передачи цепи электроакустической об
ратной связи
(1 .3)
поскольку входным напряжением
дл я
ц5пи
обратной
связи является выходное напряжение ( Uвых ) усилитель
ного тракта, а выходным ..:__ Voc
41
.
.
.
.
.
Ивых=Кпер.усИвхµ,; ~= /(
(;
0
пер. ус
.
..
.
U ; Иос=~Кпер.усИвх
вхµ.
' (1.4)
Ро
где Кпер. ус - коэффициент передачи усилительного. трак
та при Uoc = O,
ТОГ да
Uвхr. = Uвхр, ± Uос = [j вхр, ( 1 ± Кпер .ус~) И
Кпер. ус
·
Клер. сист. ос= 1+~К
_
Знаменатель
обратной связи
1 S)
·
пер. ус
( ·
выражения (1 .5) определяет степень
и ее фазовые характеристики. Знак
плюс в з,наменателе соответствует отрицательн'ой обрат-
.
ной связи
'fu
- 'fu
вх
знак
минус
ос
=
(2п
соответствует
+. 1) 7t,
( 1.6)
положительной
обратной
связи
'fu
- 'fu
вх
=
2n7t,
(1.7)
ос
при которой возникает опасность возбуждения системы.
В этом случае условием устойчивости является вы
полнение
неравенства
~Кпер. ус<
1.
. (1.8)
Рассмотрим некоторые особенности общего условян
устойчивости
усилительных
систем
с
обратной
связью
пр}\менительно к системам дуплексной rгс.
Принципиальным от ли чием электронной усилитель
ной сИстемьi с обратной связью от системы дуплексной
ГГС является наличие в цепи обратной связи дуплекс
ной ГГС участков, на которых передаваемый сигнал
преобразуется в звуковые волны (громкоговоритель -микрофон) . Цепь обратной связи систем дуплексной
ГГС состоит из. участков с электронной и акустической
проводимостью . Поскольку скорость распространения
речевоrо сигнала в цепи обратной связи по воздуху меж
ду громкоговорителем и микрофоном абонентских аппа
ратов
меньше,
чем
скорость
распространения
электро
магнитной волны, выражение ( 1.5) справедливо лишь
с учетом определенных условий, учит ывающих врем я
распространения
речевого
сигнала
по
цепи
обратной
связи и фазовые соотношения прямого сигнала
нала обратной связи .
42
и сиг
Та:кими усло!\ийми, на11ример, йвляюtс5! с6отноше.ни'1
между временем
№ 1 (рис. 1.15)
"r,
ностью
и
воздействия на микрофон аппарата
первоначального импульса дли'Гель
временем
кольцу обратной связи
t00
ра·спространения
сигнала
по
при совпадении фаз прямого
и обратного сигналов.
При
'=r,
>t
0c
и положительной обра11ной связи
( 1.7),
устойчивость системы определяется общим выражением
( 1.8). Предельно допустимый случай ~Кпер. ус= 1 соот·
ве'Гствует иос = ивхр, '
Следователыно,
возникновение
генерации
системы
дуплексной ГГС возм·ож,но, есЛи выполняются следую·
щие условия
'=р о
> ioc;
<fuвхр, - <fuос = 2n7t И
В случае когда
- Ux
0
будет
Р,
,
'=р
О
< i c,
0
'fu
ВХр 0
Uoc = Uохр,.
- Cf'u
ОС
=
2n7t и U0 c =
устойчивого возбуждения не произойдет, но
прослушиваться
затухающий
эхо - сигнал.
Такое
явление наблюдается при избыточном усилении в тракте
при воздействии кратковременного импульса звукового
давления на микрофон (щелчок) . Наличие эхо - сигнала
свидетельствует о том, что система близка к возбужде
нию, кот-орое может произойти, например, при излишнем
форсировании речи передающим абонентом.
При этом
?Кпер . ус
> 1.
Под
И0 х
Р,
U0 x Р, ~ U0 xР, ,
тогда
И0с
> Ивх
Р,
и
понимается нормальный уровень входного
сигнала, при котором
вызванный
им
сигнал
обратной
связи не нарушает условия устойчивости ~Кпер. ус<
~<
1.
Ивхр
0
1,
т. е.
(1,9~
Практически это означает, что система дуплексно~
ГГС, устойчиво функционирующая при нормальнои
громкости передачи, может кратковреме.нно возбудиться
при существенном форсировании голоса передающим.
абоне.нтом.
Определим предельно допустимый средний уровень
громкости приема (Ргр. пр) при заданном среднем уров -
43
·
не речи на передаче в точке размещения микрофона
(Р 0 ), при котором система дуплексной ГГС будет устой
чиво функционировать. Очевидно, что условие ( 1.9) вы
полнимо лишь в том случае, если сумма усилений в зам
кнутой петле обратной связи меньше суммы затуханий
в ней при соблюдении условия (1.7),
( 1.1 О)
При этом будем считать, что чувствительность микро
фонов и отдача громкоговорИтелей учитываются в зна
чении
Ki,
а направленность и шумостойкость микрофо
нов, коэффициент концентрации громкоговорителей, их
взаимное расположение на рабочем месте )lбонентов и
акустические характеристики помещений учитываются в
значении затухания
между
микрофоном
рителем ьi.
В этом случае выражение
в
(1.10)
и
громкогово
можно представить
виде
2Кпер где Кпер ь2(r-м)
ь 2 (г-м)
+ 2Кпр -
Ь 1 (г-м) <0,
(1.11)
коэффициент усиления передающего тракта;
-
затухание между гр~мкоговорителем и мик
Ь!(г-м) -
Затухание Между ГрОМКОГОВОрителем И МШ{
Кпр -
коэффициент ус-иления приемного тракта си
стемы ГГС.
рофоном абонентского аппарата №
рофОНОМ абонентского аппарата №
Для симметричного тракта
= Кпр = К0 , тогда выражение
ь 2(г-м>
( 1.11)
=
2;
1;
Ь 1 (г-м>' а Кпер
приобретает
=
вид
2Ко<Ьг-м.
Величина Ьг-м зависит от многих факторов. Способы
определения величины Ьг-м приведены в [37]. Для слу
чая оптимального расположения акустических осей мик-
.
рофона и громкоговорителя на рабочем месте абонента
при расстоянии абонента от микрофона порядка 0,5 м
и микрофона от
громкоговорителя
порядка 1 м для
громкоговорителя с диаметром диффузора D = 20 см и
среднего
коэффициента
отражений
в
помещении
аср=О,2 Ьг..:..м~20 дБ в диапазоне частот 300 Гц 4000 Гц.
44
Расстояние между абонентом и настольным микрофо
ном
по
различным
звукоусиления,
литературным
применяемых
выбирается равным
0,4-0,5
в
данным
закрытых
для
м. Это объясняется тем, что
для большинства помещений на расстоянии до
говорящего
ос.новную
систем
помещениях
энергию
по
оси
0,5
м от
распространения
звуковой волны составляет прямой луч. Для расстояний,
превышающих 0,5 м, диффузная составляющая звука
(сумма энерI'иЙ отраженных звуковых волн в точке рас
положения микрофона) становится соизмеримой с энер
гией прямого луча, что снижает разборчивость переда
ваемой речи и существенно затруд·няет расчет систем
дуплексных ГГС. В этом случае 2Кпер ~ 20 дБ.
Практически при удалении громкоговорителя от або нента на расстоянии 0,5_:_ 1 м Ъг-аб""' 23 дБ .
·~
Средний уровень речи абонента в 1юрмальных усло
виях работы составлят 100 дБ (при измерении на рас
стоянии 2 см от рта абонента) .
При этом средний уровень речи в точке расположе
ния микрофона (Ро), удаленного от абонента на рас
стояние
0,5
-20=80
дБ.
м,
Р 0 =Рречи ер -
составляет
Ьм-аб=
100-
Уровень громкости сигнала у громкоговорителя бу
дет равен Рпр
=
Р0
+ 2Кпер =
Уровень громкости
абонента составит
100 дБ.
сигнала
в
месте
расположения
Рзб;::::,Рпр-Ьг-м;:::::,77 дБ.
(1.12)
С учетом коэффициента концентрации громкоговори
теля и его направления на принимающего абонента по
лученный при расчете уровень громкости приема або
нентом Раб должен быть выше на 6-8 дБ. Однако на
личие неравномерности часто11ной . характеристики отда
чи громкоговорителя
300-4000
:,ц)
не
(. ЛРг""'
10
дБ в диапазоне частот
позволяет иметь
Раб> 77 дБ.
Таким
об.разом, при указа~шых выше условиях (оптимальное
взаимное расположение микрофона и громкоговорителя
аср=О,2; Ьмэ--+оо и Р 0 =80 дБ) принципиально возмож
но создан·ие дуплеконых систем ГГС, но средний уро
вень
принимаемого
сигнала
при · этом
получается
ниже,
чем средний
уровень
речи
передающего
абонента
Раб""'77 дБ и Ра=80 дБ .
Такая гром1юсть является достаточной [37] для од
ного абонента, находящегося на рабочем месте при
45
уровне окружающих акустических шумов речевого спе1\
тра до 60 дБ.
В приведенном ориентировочном расчете допустимой
громкости приема при выполнении условия устойчиво
сти системы дуплексной ГГС не учтены фазовые соотно
шения в цепи обратной связи. Точного математического
аппарата
для
время
имеется,
не
выполнения
тики помещений
при
разработке
расчетов
акустические
в
настоящее
характерис
имеют существенный разброс. Однако
систем дуплексной ГГС устойчивость
проектируемой системы
рактеристики
таких
поскольку
в
целом,
определяющие ее ха
отдельных элементов с определенным уче
том фазовых соотношений в цепи обратной связи могут
быть уточнены с помощью критерия Найквиста
[55].
этого
аргумент
достаточно
определить
модуль
и
Для
~Кпер. ус= Куст для различных частот в рабочем диапа
зоне частот системы звукоусилителя по большому коль
цу
обратной
связи.
Аргументом
угла сдвига фазы усилителя
является
(с:рнпер. ус)
сумма
и угла
(q;E)
сдвига
фазы в цепи обратной связи
( q;~)· По найденным зависимостям Куст= F ( Ф) и Cfl<yc_т. ~ = 'р 1 ( Ф) строится годограф
системы звукоусиления 1.
_
Если точка с координатами 1,0 лежит внутри годо
графа для диапазона частот от О до Фманс, то система
является неустойчивой (рис. 1.17). Если точка с указан"
ными
координатами
лежит
стема является устойчивой
вне
фигуры
годографа,
си
к самовозбуждению.
Практически подобные системы находят свое приме
нение в случаях организации дуплексной ГГС между ог
раниченным числом привилегированных абонентов, рас
положенных в отдельных помещениях достаточно боль
шого объема.
В помещениях принимаются меры для уменьшения
отражений звука от внутренних поверхностей. Предель
но допустимая громкость приема
циркулярно-совещательные
не позволяет проводить
передачи
или
существенно
перемещаться относительно рабочего места.
1 Вектор ~Куст• определенный, например, для частоты щ, откла
дывается
от начала
координат системы· !(уст и ~ под углом
~ }{ • J<
1 I< горизонтальной оси. Концы векторов соединяют.
уст. Е
уст. w
При этом (!)манс определяет замыкание петли годографа.
46
Поэтому при проектировании дуплексных систем
ГГС постоянно производится поиск тех нических реше
ний " по зволяющи х при сохранении кач ества переговоров
и удобства пользования повысить громко сть приема или
увеличить
чувствител ьность
нечном сч е те уве л ичи т ь
тракта
передачи,
устойчивость
т.
е.
си.стемы
к
в
ко
само
возбуждению. Существующие в настоящее время пред
ложения
по этому
вопросу
достаточно
сложны
в
реали
зации и не нашли широкого практического применения.
Куст
Рис.
Годо гр афы
1.17.
устойчивости
в е кто ров
(Кус т=~iпер.ус)
коэффицие нта
для различных
систем зв у1юусиления .с обратной св я з ью
В большинстве случаев эксплуатации требуются уст
ройства ГГС, способные работать в доста точно широко
разветвл е нных сетях и при наличии акустическ11х шумов
с уровнем до 75-100 дБ . К таким системам ГГС предъ
являются требования обеспечения н е только абонентских
переговоров,
но
и
проведения
совещательных
и
цирку
лярных передач с возможностью озвучивания помещений,
большого объема.
Как
было
показано выше, устойчи
вость трактов дуплексной ГГС определяется в основном
требуемой громкостью приема и соотношением затуха
ния и усиления в цепи обратной связи.
Сумма затуханий, в свою очередь, определяется в
основном шумостойкостью и направ л енностью электро
акустиче·ских преобра з ователей и прежде всего микро
фонов, так как напр ав ленность громкоговорителей ма
щ,1х размеров незначительна .
47
Практически легко осуществимы системы ГГС, в ко
торых дуплексный режим с настольным микрофоном
обеспечивается
только на одном конце тракта, напри
мер для абонента центрального пульта, имеющего наи
большую нагрузку при ведении переговоров (рис.
Периферийные
иметь
ручные
абоненты
в
этом
шумостойкие
случае
1.18).
должны
микрофоны
(типа
ДЭМШ-lА) при необходимости громкоговорящего прие
ма или микротелефонные трубки .
. Pi2}
.~·
Рис.
ным
1.18.
Струюурная схема сети ГГС с дуплекс
режимом
работы
оператора
центра_льноrо
пульта
Очевидно, что при этом в выражении ( 1.11) значение
Ьг-м возрастает на величину, равную величине шумо
стойкости микрофона или затуханию между микрофо
ном и телефоном микротелефонной трубки (Ьм-т). Для
случая использования микрофона ДЭМШ - lА Ьм:::::б8 дБ на = 1000 Гц, а для микротелефонной трубки с
микрофоном ДЭМШ-lА и телефонным капсюлем типа
ДЭМК-6А (телефонный аппарат ТА-57) Ьм-тz30-35дБ .
Соответственно н::1 центральном пульте · громкость
приема
может
быть
увеличена
по
сравнению
с
f
рассмотренным
крофонами.
выше
Иэ
принимаемого
вариантом
sыражения
сигнала
в
( 1.12)
месте
с
настольными
уровень
расположения
ми
громкости
оператора
центрального пульта будет увеличен за счет затухания
шумостойкости электроакустических
преобразователей
периферийных абонентов
+6=83
48
дБ.
Рц. аб =Раб+ Ьм; Рц. аб
= 77 +
Однако в рассматриваемом
случае
периферийные
або
ненты при ответе вынуждены держать в р_уке микрофон
или микротелефонную трубку, что снижает эксплуата
ционные удобства ГГС.
При
необходимости
громкоговорящим
осуществления
приемом
и
переговоров
одновременном
с
осуществ
лении различных работ (настройка аппаратуры, осу
ществление коммутации и т. д.) в качестве электроакус
тических преобразователей могут быть использованы
ларингофоны. При этом оператор может вести перего·
воры как с абонентами сети ГГС, так и непосредствен
но в помещении без использования аппаратуры звуко
усиления. Он может производить работу, отвлекаясь
при
ведении связи только для
включения
и выключения
ларингофонов в начале и конце переговоров. Шумостой
кость
ких
электромагнитных
шумов
речевого
;::::::; 25 дБ.
br.
ларингофонов
спектра
Следовательно,
для
составляет
допустимая
акустичес
величину
громкость
ляр
приема
на
рабочем
месте
равна Рц. ав:::::83+2.5=
рудованных
Рц. аб =Раб+
108
абонентского
ларингофонами
2br. лар = 7!
пульта
будет
дБ, а для рабочих мест, обо
на
+ 50 =
обоих
концах
тракта,
127 дБ.
При этом возможно применение рупорных · громкого
ворителей мощностью до 1О Вт.
У стр ой ст в а
от
голоса
ГГС
с
упр а в лен и ем
оператора
Недостатками рас·смотренных выше систем дуплекс
ной ГГС являются малая громкость приема и недоста
точная устойчивость их в случае применения настоль
ных микрофонов, обладающих незначительной шумо
стойкостью и направленностью, или недостаточные экс
плуатационные удобства при использовании шумостой
ких электроакустиче.ских преобразов а телей.
Эти противоречия в определенной мере устраняются
в устройствах ГГС с управлением от голоса абонента .
Устройства этого класса [8,46] по своему принципу яв
ляю'!'ся симплексными устройствами ГГС, в которых пе
реключение из
режима
передачи в
режим
приема
и
на
оборот осуществляется голосом абонента. В литературе
описано бqльшое количество ва риа.нтов схем таких уст-
49
ройств.
Наибольшее
распространение
получили
те
из
них, в которых управление состоянием тракта связи осу
ществляется в аппарате передающего абонента
(схемы
с управлением на ближнем конце тракта свя з и) .
Поскольку затухание в цепи обратной связи в таких
схемах может быть сделано практически сколь угодно
большим, то громкость приема таких устройств может
быть существенно выше, чем в чисто дуплексных трак
тах, описанных ранее. В этом заключается основное пр е
имущество, но вместе с тем
и
один из основных недостат
ков устройств с управлением от голоса абонента. Увели
чение затухания в приемной ветви и блокировка микро
фона приемного аппарата для Предотвращения акусти
ческой обратной св.язи практически исключают возмож
ность перебоя абонента, ведущего передачу (встречного
перебоя) . Режим переговоров при использовании таких
устройств остается симплексным . Ответ слушающего
абонеljта возможен только в паузах речи передающего
абонента. Ввиду того что для устойчивой работы таки х
трактов
кими
ние
связи
в
помещениях
характеристиками
схемы
в
исходное
с
время
различными
з адержки
состоЯ"I-:ие,
на
акустичес
во з враще
исключающее
во з ник
новение эхо-сигналов за счет реверберационных свойств
помещения, выбирается достаточно большим
( 180250 мс), ответ возможен только в паузах речи, имеющих
длительность 300-500 мс . В слитной речи такие длитель
ные паузы отсутствуют. Поэтому возможность ответа
определяется режимом передачи. Это · затрудняет ис
пользование таких устройств особенно при необходимо
сти ведения оперативных
переговоров.
В общем виде подавляющее большин. ство таких уст
ройств имеют элементы, показанные на . общей структ ур
ной схеме рис . 1.19.
Абонентс·кие аппараты такого типа имеют два трак. та: линейный тракт (усилители передачи и приема и вы
ходные электронные ключи) для передачи и приема ре
чевых
сигналов
аппарата
ключами,
и
тракт
управления
состоянием
схемы
(усилители, схемы управ.пения электронными
цепи _ взаимной
блокировки) :
Часть
узлов
могут быть общими . Например, ЛИJ-!ейный усилитель
может быть совмещен с усилителем тракта управ
ления
.В
.
общем случае работоспособность таких устройсп~
характеризуется
50
следующим11
параметрами :
.
- значением частотного порога срабатывания схемы
управления ключами передачи (приема) · относительно
среднего уровня речи в точке расположения микрофона;
· - ча.стотной хара·ктеристикой срабатывания тракта
управления;
степенью блокировки тракта передачи (приема);
временем срабатывания тракта и временем задер-
жки
на
-
возвращение
схемы
шумостойкостью
и
в
исходное
линейной
состояние;
помехозащищен
ностью.
Рис .
1.19.
Структурная схема типового устройства ГГС
с у правлением от голоса абонента
Наиболее устойчивым
к самовозбуждению является
такой вариант построения схемы, при котором в режиме
молчания или в паузах речи передающего абонента за
крыты ключи как передающего, так и приемного тракта.
Тракт управления имеет следующий порядок работы.
При воздействии звукового давления на микрофон уст
ройства ~начало передачи) сначала блокируется прием
ный усилитель ближнего конuа тракта связи (Ьмэl ~
затем
блокируется
щего абонента
тракт
( Ьмэ 2 ~ =)
передачи
аппарата
=)
слушаю
и толь.ко после этого откры
вается его тракт приема. В этом случае в течение вре
мени
жим
перехода
передачи
тракта
не
связи
воз·никает
из
режима
таких
молча ·ния
моментов
в
ре7
времени,
в
течение которых существует обратная
акустическая.
связь на ближнем или дальнем конце тракта, т. е . цепь
обратной связи всегда разорвана .
В устройствах, построенных по такому принципу, до
пускается
произвольное
взаимное
расположение -микро-
51
фона
и громкоговорителя,
чивается
схемными
а
громкость приема
решениями
построения
ограни
электронных
ключей . Практически при использовании настольных
микрофонов
типа
МД
средняя
мощность
рече.
вого
сигнала,
быть равна
1
подводимого
к .громкоговорителю,
может
Вт, а микрофон может располагаться на
расстоянии нес·кольких сантиметров от него. Сложность
практичеС'кого осуществления таких схем, ных решений
заключается в необходимости обеспечения высокой ско
рости срабатывания
блокирующих
и
управляющих
узлов.
Для
обеспечения
качественной
передачи
марное время срабатывания должно быть
речи
tr.
сум
<5
м-с.
Следовательно, среднее время
узлов
схемы
личество
должно
устройств,
срабатывания отдельных
tr.
составлять : icpZ-, где п - ко
п
участвующих
в
переключении
тракта.
Ст·руктурная схема такого устройства показа·на на
рис. 1.20. Дальнейшее
усовершенствование
устройств
ГГС с управлением от голоса идет по пути по.вышения
качества передачи речи, шумостойкости и обеспечения
встречного перебоя для повышения
эксплуатационных
удобств при ведении связи
[36].
Ниже приводится описание устройства, в котором
обеспечивается осуществление встречного перебоя при
ведении переговоров .
Структурная схема устройства показана на рис. 1.21.
Устройство построено по принципу управления на ближ
нем
конце
тракта
с.вязи
и
может
использоваться
как
в
качестве приставки к телефонному аппарату, так и в ка
че'стве абоненте.кого аппарата в автономной сети ГГС.
При этом допускается параллельное соединение до 4
аппаратов .
Для обе. спечения встречного перебоя в произвольный
момент времени применено стробиро_вание сигнала пе
редачи. При этом через каждые 30 мс с момента начала
передачи выходной электронный ключ тракта передачи
переключает схему в режим приема на
3
мс . В это вре
мя происходит как бы прослушива·ние линии абонента.
Если в этот момент от абонента поступает сигнал пере
боя, то он будет с определенными искажениями услы
шан передающим абонентом. При указанном режиме
52
; )---'' -f
-УсliлUтёЛЬ пёреiJйчu
>
>
1_ - - - - - -
-
-
-
-
- i
1
1
_
Ключ
переаачц
_J
<
Рис. 1.20.
от голоса
С т руктурная
с х е м а устройства ГГС
с управлением
абонента с закрытыми трактами приема и передачи
в
режиме
молчания
Ключ
переА ач и
Gf]ок иv.vющее t - t l - - - i
ycmpoli~mвo
Рис.
1.21 . Структурная схема устройства дуплексной
со встречным перебоем (стробированием передачи)
ГГС
53
работы устройство обеспечивает слоrовую
разборчи
вость не менее 55% (разборчивость слов W = 92%).
В
дуплексном
режиме
при
использовании
настоль
ного микрофона типа МД обеспечив"ается ведение пе
реговоров с указанным выше качеством при уровне аку
стичес.ких шумов речевого опектра до 75 дБ. При ис
пользовании устройства в качестве приставки к теле
фонному аппарату общее затухание тракта может до
стигать величины 18 дБ.
При работе в качестве абонентского аппарата авто
номных сетей ГГС общее затухание тракта не должно
превышать 10 дБ. Схема обеспечивает дистанционное
включение
питания
на
вызываемом
аппарате
в
сети
ГГС. Вы з ов абонента осуществляется голосом .
По принципу действия рассматриваемое уст. ройство
представляет собой
аппарат, работающий в режиме,
аналогичном режиму «Симплекс с перебоем», но с пе
реключением схемы с приема на передачу голосом або
нента .
В
исходном положении после включения питания
ключ передачи закрыт , а ключ приема от
устройства
крыт. При ведении передачи сигнал с - микрофона посту
пает
после
усиления
на
ключ
передачи
и
одновременно
через блокирующее устройство на триггер I стробирую
щего устройства . . Триггер I срабатывает, в результате
чего на - ключ приема подается запирающее напряжение,
а
ключ
передачи
открывается
и
сигнал
с
усилителя
пе
редачи поступает в линию. Блокировкой усилителя прие
ма
на
время
передачи
исключается
акустическая
завяз
ка по ближнему кольцу . Для обеспечения приема сиг
нала встречного перебоя, как было указано выше, при
менено стробирование сигнала
передачи,
заключаю
щееся в кратковременном прерывании передачи для п ро
слушивания линии . Для этого с момента перехода триг
гера I в положение ПЕРЕДАЧА несимметричный муль
тивибратор стробирующего устройства через триггер II
периодически через ка11<дые 30 мс закрывает ключ пе
редачи на 3 мс, так что с момента начала передачи через
каЖдые 30 мс схема пере· ключается на 3 мс в режим
приема
и на громкоговоритель
поступают сигналы с
ли
нии. Одновременно с триггера II на селектор подается
отпираю_щий импульс и при наличии в линии сигнала
от перебиваюiцего абонента триггер I переклют1ается се
лектором
54
в
положение
приема ,
на
ключ
приема
подает -
ся
отпирающее
вается .
напряжение,
Сигнал перебоя
а
ключ
передачи
прослушивается
закры
в громкогово
рителе .
Для
предотвращения
переключения
устройства
на
передачу за счет акустической связи между громкого
ворителем и микрофоном во время стробирования с уси
лителя приема на блокирующее устройство подается за
пирающий сигнал,
величине
величина
принимаемого
которого
сигнала
пропорциональна
(громкости · приема).
Если абонент считает необходимым продолжать переда
чу в момент появления сигнала перебоя, он должен
форсировать уровень своей речи, для того чтобы сигнал
с усилителя передачи превысил сигнал блокировки . пе
редачи. В результате обеспечивается режим перегово ров, не отличающийся от естественного общения.
При использовании в устройствах дуплексной .ГГС
настольных микрофонов, обеспечивающих свободу рук
абоненту во время гереговоров, но имеющих незначи
тельную шумостойкость, з ащита тракта передачи от ме
шающего действия шума и речевых сигналов от сосед
них абонентов, находящихся в том же помещении, воз
можна только в результате правильного выбора частот-
ной
характеристики
срабатывания
тракта
ления .
управ-
·
В литературе, в которой анализируется работа уст
ройств ГГС [22 и др.] с управлением от Голоса абонентJ,
в качестве опт~мальн9й рекомендуется частотная харак:
теристика
срабатывания
(ЧХС)
тра~па
управления,
имеющая равномерный подъем к высоким частотам по
рядка
6
дБ/окт для выравнивания речевого спектра и
обеспечения необходимого качества передаваемой речи.
Такой вывод является правильным с точки зрения обес
печения срабатывания тракта управления от всех зву
ков речи, которыми начинаются слова,
но
такая
ЧХС
не является оптимальной при работе в условиях акусти
ческих шумов и особенно речевых помех, создаваемых
соседними разговаривающими абонентами, находящи
мися в том же помещении.
Средний уровень акустических шумов, типичных для
рабочих помещений [3], определяется энергией его со
ставляющих в диа п азоне от 100 до 300-400 Гц . Легко
определить, что исключение в тракте управления обла
сти частот 100- 400 Гц будет эквивал е нтно с у ществен
ному повышению шумостойкости устройства.
55
·
Анализ энергетических соотношений между звуками
речи [37] показывает, что средний уровень речи опреде
ляется уровнем гласных звуков (мощность гласных зву
ков на 1-2 порядка выше мощности согласных звуков).
Практически средний уровень слитной речи отличается
от уровня входящих в нее гласных звуков не более чем
на 2-3 дБ.
Ucpatfaт.
трак та
!;Правления
ер.уровень
гласных
____,_______
1
Ср.уровень
с/Jгласных
1
1
----1----l-400 воо шоо о,2т 6,Ч-т t2,вт т. rЦ
Рис. 1.22. Оптимальная ЧХС для трактов управления
устройств ГГС с управлением от голоса абонента
Уровень же звуков,
имеющих высокочастотный энерге
тический спектр до
10-12
кГц
(шипя щие и взрывные
согласные), ниже среднего уровня гласных на 23-30 дБ.
Спектр наиболее громких гласных звуков занимает по
лосу частот примерно от 500 до 2400 Гц [41].
Следова1'ельно, ЧХС, имеющая равномерный подъем
к высоким частотам, очевидно, приводит к избыточному
усилению гласных звуков,
что,
не
улучшая
качества
пе
редаваемой речи, приводит к существенному снижению
шумозащищенности устройства от речевых помех. Ис
ходя из изложенного ЧХС должна обеспечивать дискри
минацию спектра до частот 300-400 Гц и существенное
увеличение чувствительности в области спектра шипя
щих
звуков
3000-12 ООО
(порядка
15
дБ/окт
в
диапазоне
Гц) .
Примерный характер оптимальной ЧХС для тракта
управления устройств ГГС с управлением от голоса або
нента показа.и на рис. 1.22.
56
В первой главе рассмотрены некоторые требования
к устройствам служебно-диспетчерской связи и принци
пы построения этих устройств с учетом перспективы их
развития. Далее рассмотрим вопросы реализации изби
рательного вызова в устройствах еде.
====== о==========================
ГЛАВА2
ИЗБИРАТЕЛЬНЫЙ ВЫЗОВ В
СЛУЖЕБНО-ДИСПЕТЧЕРСКОЙ
связи
Назначение избирательногр вызова
в СД С и способы его реализации
2.1.
Применение
щественно
избирательного
улучшить
вызова
позволяет
эксплуатационные
су
характеристи
ки устройств служебно-диспетчерской связи при работе
как
по
радио,
так
и
по
проводным
линиям
связи
.
. Как
известно, одним из наиболее распространенных
и экономичных способов обеспечения служебной радио
связи является работа радиостанций СДС на одной час
тоте.
Вызов требуемого корреспондента при отсутствии
специальных устройств осуществляется голосом. В этом
случае для приема вызова у каждой р,адиостанции дол
жвн
постоянно
слушивать
имеющие
по
к
дежурить
радио
нему
Прослушивание
радиостанции
к утомлению
в
все
оператор,
переговоры,
прямого
оператора,
в
том
числе
про
и
не
отношения.
посторонних
режиме
вынужденный
переговоров
. дежурного
снижению
приема
его
и
шумов
приводит
работоспособ
ности.
От упомянутых недостатков
можно
избавиться,
ис
пользуя устройства с избирательным вызовом коррес
пондентов. В таких устройствах вызов поступает толь
ко к тому корреспонденту, . с которым необходимо уста
новить связь.
В режиме ожидания вызова выход радиостанции от
ключен от телефонов и подключен к входу устройств а
58
избирательного вызова, что избавляет оператора от про
слушивания
посторонних переговоров
и
шумов.
При поступлении вызова срабатывает звуковая п
световая сигнализация. По окончании состоявшегося ра
диообмена приемник снова становится в режим приема
следующего
вызова.
Таким образом, при наличии устройств избиратель
ного вызова оператор освобождается от необходимости
постоянного
дежурства
у
радиостанции,
а
пользование
радиосвязью осуществляется в условиях близких к тем,
которые имеют
место
при
работе
с
телефонного аппа
рата.
Избирательный вызов по радио можно осуществит~,
на радиочастотах. Сущность избирательного вызова на
радиочастотах заключается в том, что каждой радио
станции выделяют свою частоту (либо две частоты при
дуплексной работе).
Корреспондент для переговоров с другим корреспон·
дентом
должен
перестроить
свою
радиостанцию
на
час
тоту (частоты) этого корреспондента.
Процесс перестройки дуплескных радиостанций пр11
установлении постоянного разноса
между частотами при
ема и передачи может быть автоматизирован и состав
лять
одну
операцию.
Вызов . корреспондента может при этом осуществ
ляться либо голосом, либо с помощью сигнальных уст
ройств, автоматически срабатывающих с появлением
несущей и отключаемых при снятии микротелефонной
трубки с рычага, либо с помощью сигналов тональной
частоты.
Существеннь1м недостатком этого способа явлЯется
потребность в значительном количестве радиочастот при
низком коэффициенте их использования.
.
Учитывая сравнительно небольшой объем информа
ции, передаваемой по каналам служебно-диспетчерской
радиосвязи, наиболее приемлемой необходимо считать
работу
корреспондентов
одной - частоте
с
(групп
обеспечением
корреспондентов)
их
на
избирательного вы
зова.
При работе по проводным линиям связи устройства
избирательного вызова обеспечивают возможность со
кращения числа этих линий связи на . основе повышенин
эффективности их использова.ния при автоматическом
избирательном установлении соединений (рис.
1,9).
59
Кодирование сигналов вызова может быть выполнено
либо по амплитуде, либо по частоте, либо по количеству
и
порядку
следования
тонально - модулированных
им
пульсов или их комбинаций .
Устройства
2.2.
избирательного
вызова
на основе частотного кодирования
При
частотном
кодировании
на
каждую
управляе
мую радиостанцию передают тональный сигнал одного
тона или сочетание нескольких тонов
[53].
При вызове на одной звуковой частоте число избира
тельных
сигналов
вызова
равно
числу
частот,
которые
могут быть размещены в полосе пропускания низкочас
тотного тракта радиоприемного устройства.
Однотональный вызов неудобен для связи с большим
числом корреспондентов. Для его осуществления необ
ходим многочастотный высокостабильный тональный ге
нератор в каждом абонентском устройстве.
При многотональном вызове тональные сигналы мо
гут бьпь переданы одновременно (такая система назы
вается полнокодовой) либо следовать один за другим
(ча•СТИЧНО-КОДОВ ая систем q).
В полнокодовой системе общее количество вызывных
комбинаций равно числу сочетаний ,из общего количества
частот (п) по заданному количеству их в каждом соче
тании (т)
п!
Сm=----п
Например, при
В
так
n=7
полнокодовой
как
тональные
(п-т)!т!
и
m=4,
C::z=35.
системе
надежность вызова
сигналы
посылаются
выше,
одновременно
и непрерывно в течение сравнительно продолжительного
отрезка
времени .
Так как вызывной сигнал сравнительно продолжите
лен, то полоса пропускания фильтров может быть вы
брана достаточно узкой . Отсюда следует более высокая
помехозащищенность и шумостойкость полнокодовой
системы вызова.
В такой системе тональные комбинации избиратель
ного вызова могут пройти даже на расстояниях, не
сколько превышающих дальность действия радиостан
ции в телефонном режиме.
60
Это позволяет в некоторых случаях использовать уст
ройства и зби рательного вызова также для перед ачи не
больших кодированных сообщений и команд.
В частично - кодовой системе число вызывных комби
наций равно числу размещений
А~1 = п (п -
1) (п - 2)" . (п - т + 1).
При тех же исходных данных (п=7,
m=4) А;;'=840.
В полнокодовой системе филЬ1'ры приемника включе
ны
параллельно
(рис.
2.1).
Их
выходы
включены
на
вход схемы совпадения.
НЧ выход
радс.rо
Схема
совпаде
приемнuка
ниа
Рис.
2.1.
Схема соединения фильтров приемника
в полнокодовой системе избнрател ьног.о вызова
Оконечное исполнительное сигнальное устройство
срабатывает лишь тогда, когда на вход схемы совпаде
ния поступит напряжение от всех фильтров.
В
частично-кодовой
системе
включены последовательно
(рис .
фильтры
приемника
2.2).
НЧ выход
радио
приемника
Рис. 2.2. Схема соединения фильтров приемника в
частично-кодовой системе избирательного вызова
Когда тональные сигналы принимаются
в правиль
ной последовательности, тогда предыдущие фильтры от
крывают входы последующих и срабатывает о.конечное
устройство.
61
Для систем небольшой емкости более предпочтитель
ной является полнокодовая система, позволяющая упро
стить схемные решения устройств вызова и обеспечивающая большее удобство эксплуатации.
.
Для повышения помехозащищенности устройства и
увеличения
количества
вызывных
частот,
размещаемых
в полосе стандартного · телефонного канала, необходимы
резонансные устройства высокой селективности и ста
бильные
многочастотные
генераторы .
Хорошими электрическими и эксплуатационными ха
рактеристиками обладают электромеханические фильт
ры (ЭМФ), ·которые могут быть использованы для соз
дания высокостабильных малогабаритных тональных ге
нераторов и избирательнь1х у.силителей, применяемых в
устройствах избирательного вызова.
Пq полосе . пропускания электромеханические фильт
ры,
ка){
правило,
изготовляются
двух
типов:
широкопо
лосные и узкополосные.
ШИрокополосные электромеханические фи л ьтры с по
лосой пропускания 9-12 Гц предназначаются для пост
роения трактов селекции приемных устройств, а узкопо
лосные с полосой пропускания 2-4 Гц применяются
преимуще.ственно
в
схемах
генераторов.
Электромеханические фильтры в большинстве своем
характеризуются
примерю:>
следующими
парамет-
рами:
для
полоса пропускания на уровне 0,7 Иманс-2- 4Гц
узкополосных
и 9-12 Гц для
широкополосных
фильтров;
-
неравномерность в полосе пропускания широкопо
лосных фильтров
t
-:-
-
не более
3
дБ;
.
•
входное сопротивление изменяется линеино
в пре-
делах от 8,5 кОм на частоте 800 Гц до 18,5 кОм на час
тоте 22 кГц (с разбросом не более 15%);
- выходное сопротивление изменяется
пределах от 5,5 кОм на частоте 800 Гц до
частоте
-
22
кГц
( <;
разбросом НЕ более
линейно в
кОм на
12
15%);
фазовый сдвиг на резонансной частоте для узко
полосных фильтров не превышает 20°;
- ТКЧ не хуже 10-5 в интер.вале температур от
-65 ДО +85° С;
-
затухание
в
полосе
пропускания
в
режиме
холо-
стого хода - 14,5 дБ;
- ослабление по напряжению для широкополосных
62
фильтров при расстройке на 35 Гц от резонансной часто
ты - не м е нее 45 дБ :
Электромех анические фильтры сохраняют работоспо
собность при эксплу атации устройств избирательного
вызова . в
широком
диапазоне
климатических
и
механи -
·
ческих воздействий .
Электромеханические
фильтры
позволяют
строи ть
схемы генераторов и и з бирательных усил ителей с при
менением полупроводниковых приборов .
Характеристики
узкополосного
электромеханичес-
кого фильтра, применяемого в схемах генераторов вызыв
ных частот,
и
широкополосного,
используемого в схемах
тональных селекторов, представлены на рис.
2.3
и
2..!
соответственно.
На рис.
нератора и
ЭМФ.
и 2.6 приведены пра){тические схемы ге
избирательного усилителя с применением
2.5.
Тональный генератор на базе ЭМФ собран по транс
форматорной
цепи
схеме на транзисторах
положительной обратной с;вязи .
с
усилителем
в
Режим триодов по постоянному току устанавливает
ся с ПОМОЩЬЮ делителя напряжения на резисторах
RЗ и R7, RB и рез исторов в цепях эмиттеров Rб и
Величина
положительной
руется подбором резистора
обратной
связи
R2,
R9.
регули
R1.
С целью улучiпения формы кривой выходного напря
ж ения в цепь эмиттера задающего генератора
·
резистор Rб.
включен
·
Для подавления паразитных колебаний на гармони
ках основной частоты вход ЭМФ зашунтирован конден
сатором
Cl =0,1
мкФ .
Конденсаторы С2, СЗ, С4 являются разделительны
ми , а конденсатор Сб, включенный параллельно рези
стору R9 в цепи эмиттера второго триода, служит для
повышения
току .
усиления
второго
каскада
по
переменному
.
Выходное напряжение
включенного
в
цепь
снимается с
эмиттера
резистора
Rб,
первого триод а.
Приемник тонального сигнала на базе ЭМФ (рис. 2.6)
представляет собой двухкаскадный избирательный уси
литель на транзисторах Т 1, Т2, собранный по реостс,ог,
»ой схеме, на . входе которого включ~н электромеханичес
кий фильтр.
63
8,д6
52,2
--
.....
-
-
4-3,5
~~ ~
"'
.~-
"~
\•
j'o{'--
1
1
--- -- - -
--- -
'-'-
--Приt 0 =ZО 0 С
34,8
1
26,/
17,4
--- - -Приt 0 =70°С
- - -при t =Z0°C
1
tl
0
после прогрева
8,7
1250
1255
1260
1265
1270 1275
1280
1285
1290 1295
JJOO
F.Гц
Рис.
2.3.
График
затухания
узкополосного
электромеханического
фильтра
В.дВ
60,9
?
52,2
~v
43,5
\\
34,8
\,
~~
! ~ ----
.
:?
;1
·./·
f
\\
\~\
1,1
\~
17,4
~ k-::-:..:: -.:..-.- -
--- При
t =Z0°C
t
---Про t
- - - -При
0
0
0
= 7а°С
=Z0°C
посл е прогрева
,/
\' 1
26,/
~
и/
d!J
8,7
1270
1280
1290
1300
/J/O
1320
/J30 1340 1350
1360 1370 1380
Р, ГЦ
Рис.
2.4.
График затухания широкополосного электромеханического
фильтра
64
Режим триодов . усилителя по постоянному току опре
деляется делителями напряжений Rl, R2 и RБ, Rб и ре
зисторами R4 и RB в цепях эмиттеров, зашунтированны
ми
для
повышения
денсаторами СЗ и
ются
Рис.
усиления
по
переменному
Конденсаторы
CS.
CJ,
току
С2, СЗ
кон
явля
разделительными.
2.5.
Принципиальная
эле!(тричес!(аЯ
схема
генератора
на
базе
ЭМФ
На
выходе
усилителя
включен
однополупериодный
выпрямитель на диодах Дl, Д2 со сглаживающим кон
денсатором Сб. Выпрямленное напряжение подается на
вход
усилителя
постоянного
тока
ключевой
схемы
на
транзисторах ТЗ и Т4. В коллекторную цепь транзисто
ра Т4 включено исполнительное реле Р.
Для исключения ложных срабатываний от собствен·
ных
шумов
стора
радиоприемника
подано
и
подзапирающее
помех
на
эмиттер
напряжение
с
транзи
делителя,
образованного резистором RIЗ и сопротивлением диода
ДЗ.
В исходном состоянии транзистор ТЗ открыт началь
ным смещением, подаваемым с делителя, образованного
резистором R9 и резистором RJO с параллельно ему
включенными диодами выпрямителя Дl, Д2.
Напряжение на колле~поре открытого транзистора
ТЗ мало, так как почти все напряжение источника па~
дает на резисторе Rl l в цепи его коллектора, и не пре ·
3~370
65
ф
(j)
.------~------~----~~~--------------------------oi-fZB
Rl
7,5к
К устройству
---i1..-.... индикации
вэтr.;~
вы.зова
'
'
'
i
i
i
i
&
&
Рис. 2.6. Принципиальная электрич~ская схема приемника
1
&
QJ
+ 12 в
тонального сигнала на базе ЭМФ
вышает
запирающего
напряжения
на
эмиттере
транзи
стора Т4. В результате транзистор Т4 заперт, и ток че
рез обмотку реле не протекает.
При поступлении тонального сигнала, на частоту ко
торого настроен электромеханический фильтр, на вы
ходе
выпрямителя
появляется
постоянное
напряжение
положительной полярности, прилагаемое к базе тран з и
стора ТЗ. Так как оно превышает напряжение, подавае
мое на базу с делителя , то транзистор ТЗ закрывается.
Напряжение на коллекторе транзистора ТЗ, прило
женное к базе транзистора Т4, возрастает, транзистор
Т4 открывается . Ток в коллекторной uепи транзистора
Т4 возрастает, исполнительное реле Р срабатывает. Вы
зов п р инят.
Высокие селективные свойства ЭМФ позволяют по
строить на их базе надежные в работе помехоустойчи
вые устройства избирательного вызова.
Если представить выходной тракт приемника радио~
станции в виде идеального фильтра низкой
частоты
(Kjw =Ко),
то интенсивность флюктуационных шумов на
выходе усилителя низ1<ой частоты этого приемника мо
жет быть определена по формуле
U ш2 l = КО2
QH
SF
д
[9]
(ш) dш •
о
где Ко
Fд ( ш)
-
коэффициент усиления УНЧ приемника;
спектральная плотность шума на выходе детек
тора;
Qн- предельная угловая частота среза фильтра НЧ .
Если допустить, что в пределах от нуля до Qи спект
ральная
плотность шума
не изменяется, то
Интенсивность флюктуаuионных шумов после филь
тра, подключенного к выходу УНЧ приемника радиостан
ции, будет равна
V~ 2 =
где К1 -
Kj К/ Fд (О) 27'ЛF,
коэффиuиент передачи фильтра в полосе про
пускания;
ЛF З*
полоса пропускания фильтра.
67
Отношение
уровня
шума
на
выходе
приемника
к
уровню шума на выходе фильтра составит
К 02 Рд (О) 210f'н
[j2шl
Рш1
Рщ2 = U~ 2 =
При
fн=3400
__р
_
н_
кgРд (О)К~ 210ЛРн -
Гц;
К1=0,9;
КiЛР .
Лf=ll
Гц
= 382 раза .
Таким образом, интенсивность флюктуационных шу
мов на выходе фильтра в 382 раза меньше, чем на вы
ходе
УНЧ
приеr.\~ника
радиостанции.
Как известно из курса радиотехники
(Ис 1
+ Иш1)/Иш1 (на выходе приемника) =
+ Ищ 2 )/Иш 2 (на выходе фильтра)
(Ис2
Из этого
выражения следует,
что
v
Р
ЛР •
соотношение сиг
нал-шум на выходе фильтра будет примерно в
17,5
раза
больше, чем на выходе приемника радиостанции.
В обычно используемых на практике простых одно
контурных резонансных фильтрах на элементах LC по
лоса пропускания составляет около 100 Гц.
Из этого следует, что примене.ние электром· еханичес
ких фильтров может дать выигрыш в соотношении сиг
нал-шум по сравнению с обычными фильтрами на LC
элементах более чем в 3 раза.
Рассмотрим практическую схему устройства избира
тель:ного
вызова,
построенную
с
использованием
прин
ципа полнокодового формирования тональных вызывных
комбинаций (рис. 2.7).
Для получения, например, двадцати комбинаций из
бирательного вызова и сигнала циркуляра (всего двад
цать одна комбинация) достаточно иметь набор из 7 то
нальных частот, из которых может быть составлено тре
буемое
количество
вызывных
комбинаций,
простей
шими из которых
будут двухчастотные комбинации
с 72_
-
7!
2! (7-2)! -
В состав
тельного
21
.
каждого абонентского устройства
вызова
входят
семь
тональных
избира
генераторов
и
четыре фильтра, обеспечивающие прием з а1<репленных
за данным корреспондентом вызывной комбинации и сиг
нала
68
циркуляр а.
ф
ф
Рис. 2.7. Функциональная схема полнокодовоrо тонального
устройства избирателыюrо вызова
В рассматриваемом устройстве для работы использо
ваны тональные частоты
и
800, 1ООО, 1600, 1900, 2000, 2100
Гц .
Фильтры, настроенные на прием частот 2100 н
2200 Гц, входят в состав всех корреспондентских уст
2200
ройств, а два других закрепляются за данным номером
корреспондента.
В целях улучшения условий эксплуатации устройст
ва и уменьшения числа вызывных кнопок все корреспон
денты разбиты на две номерные подгруппы.
Одна из щ1х включает номера с первого по десятый,
а вторая - с одиннадцатого по двадцатый.
Набор требуемого номера производится одновремен
ным
нажатием
двух
(условно десятков)
соответствующей
кнопок:
кнопки
номера
подгруппы
и кнопки номера ко.рреспондента в
подгруппе.
В первой подгруппе устройств (№ с 1 по 10) фильтр
Фб нагружен на реле Р2, а фильтр Ф7 - на реле РЗ, а
во второй подгруппе (№ с 11 по 20), наоборот, фильтр
Ф7 нагружен на реле Р2, а фильтр Фб
-
на реле РЗ.
Это позволяет для передачи вызова 20 абонентам и
сигнала циркуляра обойтись всего двенадцатью вызыв
ными
кнопками.
Кроме
перечисленных
элементов
устройство
вклю
чает схемы совпаде,ния, элементы коммутации, громкого
ворящего приема, а также световой и звуковой сигнали
зации
поступления
вызова.
Работа устройства осуществляется следующим обра
зом. Предположим, одному из корреспондентов необхо
димо вызвать пятого корреспондента. Пятый корреспон
дент . относится к первой подгруппе (к первому десятку),
поэтому должна быть нажата кнопка первого десятк а одиннадцатая, включающая шестой генератор (2000 Гц).
В приемниках всех корреспондентов сети фильтры
Фб выделят частоту этого генератора и приведут в дей
ствие исполнительное реле (у корреспондентов первого
десятка - реле Р2, а у корреспондентов второго десят
к_а - реле РЗ). Реле сработает и через свои контакты
И нормально замкнутые контакты реле Р 1 схемы совпа
,цения
подаст питание
на
лампу сигнализации
занятости
радиосети. Этот сигнал предупреждает всех корреспон
дентов
одному
о
том,
из
них,
что
и
радиоканал
посылать
в
корреспонденту воспрещается.
70
занят
это
посылкой
время
вызов
вызова
другому
Затем вызывающий корреспондент нажимает на сво
ем абонентском устройстве пятую кнопку (номер коррес
пондента в подгруппе). Через контакты этой кнонки прн
водятся в действие сразу два тональных генератора, в
данном случае третий ( 1600 Гц) и четвертый ( 1900 Гц).
Фильтры ФЗ и Ф4 приемника вызываемого коррес
пондента выделят сигналы частот 1600 и 1900 Гц и пос
ле
выпрямления
подадут
их
в
виде
постоянных
напря-
.
жений на вход схемы совпадения.
Исполнительное реле Р 1, включенное на выходе схе
мы совпадения, сработает и через свои контакты и кон
такты сработавшего реле Р2 подаст питание
вызова
При
и
тональный
необходимости
генератор
тональный
на
сигнализации
сигнал
лампу
вызова.
вызова
может
быть откJ1ючен нажатием специальной кнопки.
Вызов будет принят устройством только пятого кор
респондента, в котором находятся оба фильтра ФЗ и Ф4.
У
других
корреспондентов
элементы
сигнализации
не сработают, так как в составе их вызывных ком.бина
ций может содержаться только одна
ленных
за
пятым
корреспондентом,
из частот, закреп
выпрямлеf!ного
на
пряжения которой недостаточно для приведения в дей
ствие
исполнительного
реле
их
схемы
совпадения.
Все частоты вызывного кода корреспондента переда
ются одновременно. Пока идет вызов, на всех устройст
вах избирательного вызова корреспондентов, кроме по
сылающего вызов, горят лампочки «Занято». В проме
жутках
между
посылками
вызова
занятость
радиока
нала еде определяется прослушиванием.
_ Для посылки сигнала циркулярного вызова необхо
димо одновременно нажать кнопки
11
и
12,
включающие
_шестой и седьмой генераторы.
Как уже упоминалось выше, фильтры Фб и
ляются составной
частью всех устройств
Ф7 яв
сети, поэтому
сигнал циркулярного вызова будет принят всеми коррес
пондентами. Реле Р2 и РЗ в их устройствах срабаты
вают, обесriечивая
световую
и
звуковую . сигнализа
цию, - загорается лампочка «Uиркулнр» и . слышен то
нальный
сигнал
вызова.
Получив вызов, корреспондент снимает трубку с ры
чажного переключателя устройства и ведет переговоры
по ради ·о обычным порядком.
Окончив переговоры необходимо возвратить трубку
:на
рычажный
переключатель,
в
результате
чего схема
71
устройства
готова
к
возвратится
приему
в
исходное
очередного
состояние
и
снова
.
вызова.
Одним из устройств, улучшающих условия работы
операторов по радиоканалу служебно-диспетчерской свя
зи, является устройство, использующее принцип посыл
ки тонального сигнала общего вызова с последующиvr
вызовом требуемого корреспондента голосом.
В состав данного устройства входят следующие ос
новные элементы (рис. 2.8): генератор тонального выМикрофон
~ ·.~
Гр
+
Рис.
2.8.
+
Функциональная схема устройства тонального
вызова
по
радио
зова ГТВ, приемник тонального вызова ПТВ, реле вре
мени приема PBJ, реле времени передачи РВ2, реле
приема Р 1, реле передачи Р2, переключатель В, уси .1 и
тель громкоговорящего приема УНЧ ГГС, rромкоrово
ритель Гр, подавитель шумов ПШ, реле подавителя шу
мов РЗ.
Устройство работает следующим образом.
В режиме дежурного приема вход усилителя громко·
говорящего приема через контакты переключателя В4
и исполнительного реле РЗ подавителя шумов отключен
от выхода радиостанции.
Благодаря этому оператор избавлен от утомляющего
воздействия шумов на выходе приемника радиостанщш
и от прослушивания
Для вызова
72
не относящихся к нему
переговоров.
корреспондента необходимо переключа·
тель В перевести в положение РАБОТ А и нажать танген
ту гарнитуры, переводя
Через контакты
радиостанцию в режим
3, 4
передачи.
тангенты будет подано питание
на реле Р2 и реле времени РВ2.
Реле времени РВ2 также сработает, подключая крат
ковреме1-1но выход ГТВ к радиостанции на время 100 мс.
В канал будет подан тональный сигнал общего вызова.
Реле Р2 устройства будет находиться в заблокиро
ванном состоянии до перевода переключателя В в поло
жение ДЕЖУРНЫЙ ПРИЕМ, не мешая в дальнейшем
ведению
переговоров
по
радио .
С появлением в радиосети несущей частоты
абонент,ских
радио,ста ,нций
подключаются
выходы
контактами
реле РЗ подавителя ш у мов l<o входу приемника тональ
ного вызова ПТВ .
Усилитель ГГС в это время остается отключенным от
выхода радиостанции через контакты выключателя В,
находящегося в положении ДЕЖУРНЫЙ РАДИОПРИ
ЕМ . С появлением тонального сигнала вызова в прием
нике ПТВ срабатывает исполнительное реле Р 1, отклю
чая вход усилителя ГГС от радиостанции на время про
хождения вызова и подавая питание на реле времени PBJ .
Реле PBJ срабатывает, подготавливая через свои кон
такты цепь приема для усилителя громкоговорящей связи.
По окончании прохождения тональной посылки вы
зова реле Р 1 обесточивается и подключает вход УНЧ
ГГС к выходу радиостанции через контакты сработав
шего реле времени PBJ.
Реле времени PBJ удерживает в течение времени,
необходимого для вызова требуемого абонента голосом
с
помощью
установленных
позывных .
Выз 1 ванный корреспондент переводит переключатеJiь
В своего устройства в положение РАБОТ А. Через кон
такты 5, 6 переключателя В, подключенного параллель
но контактам реле времени PBJ, усилитель ГГС будет
подсоединен к выходу радиостанции. Реле времени PBJ
по
истечении
определе1-июго
времени
отпускает,
однако
цепь приема сохраняется через контакты переключателя
В. После у1казанных манипуляций операторы ведуt пере
говоры по радио обычным порядком.
У остальных абонентов после отпускания реле време
ни PBJ вход УНЧ ГГС будет отключен от радиостанции.
Так как вь1зов относился не к ним, они не переводят пе
ре,ключатель В на своих устройствах в положение РА-
73
БОТ А и поэтому не будут прослушивать не относящиеся
непосредственно к
ним
переговоры.
Автоматика устройства обеспечивает
голосом
всеми
абонентами.
В
прием
дальнейшем
вызова
переговоры
по радио ведут только те абоненты, которым это необходи
мо, а тракты приема в устройствах остальных операто
ров отключены от канала, не мешая их о.снов·ной работе.
При ответе корреспондента, · принявшего вызов, в его
устройстве сработает реле Р2 и реле времени PBJ, крат
ковременно подключая генера1'ор ГТВ к цепи передачи
радиостанции.
Реле Р2 заблокируется через свои контакты
и
кон
такты переключателя В и в дальнейшем не будет ока
зьшать
шшакого
влияния
на
ведение
переговоров.
Элементы схемы устройства будут находиться в ука
занном положении до пер евода переключателя В в по
ложение ДЕЖУРНЫЙ ПРИЕМ по окончании перегово
ров.
rтри этом через контакты
2, 3 переключателя будет
нарушена цепь блокировки реле Р2, оно отпускает, воз
вращая схему устройства в исходное состояние.
2.3.
Устройства
избирательного
вызова
на основе импульсного кодирования
Избирательный вызов в системах, использующих им
пульсно-кодовый
принцип
лов, осуществляется
вательно
с
передаваемых
построения
помощью
вызывных сигна
комбинаций,
посл едо
тонально-модулированных
им
пульсов .
Необходимо отметить, что способ набора номера кор
респондента с помощью последовательной передачи им
пульсов
имеет
тот
недостаток,
что
при
появлении
им
пульсной помехи либо при выпадании им пульсов в ко
довой комбинации в результате кратко.временного не
прохождения связи вследствие замираний радиосигнала,
либо экранировки местными предметами возможно иска
жение набранной комбинации и, следовательно, фикса
ция Jюжного вызова. Это может привести к известным
неудобствам при организации .служебно -дисп етчерской
р а",~~:иосвя з и,
когда
условия
осуществления
существенно усJiожняются.
радиосвязи
.
Одним из методов борьбы с этими нежелательными
явлениями
74
является
применение
rюме хоз ащищенных
ко-
дов, например, кодов с обнаружением ошибки в комби
нации,
исключающих возможность лоЖ'ного
вызова
кор
ре,спондента, либо кодов другого вида.
Для того чтобы не идти по пути усложнения схемы,
для ус11ройств подобного типа достаточ но будет исполь
зования кода с обнаружением ошибки в принятой вы
зыв1-юй комбинации, что практически иск4ючит ложные
вызовы. При случайном непрохождении вызова посылка
его может быть повтор ена.
Для обслуживания и збирательн ым вызовом 15-20
корреспондентов наиболее экономичным будет ЧJес_тиэл е,
ментный код при вызывной комб инации, включающей
=
20
-
3_
три токовых импуль,са и три. паузы,
сб
51
3 ~ (6 - 3) !
комбинаuий.
Принципиальная схема
вызова
рассматриваемого
устройства
варианта
избиратель ного
пр едставлена
нз
рис . 2.9 и 2.1 О.
Устройство рассчитано на п ередачу девятнадцати ин
дивидуальных избирательных комби наций и си гнала
цир,кулярного
вызова.
Передающая ча сть устройства и зб ир ательного вызо
ва (рис . 2.9) включает: наборное устройство, состоящее
из вызывных кнопок (Кн1-Кн20) и
передающую линию задержки (ЯП 1 -
конденсатора Cl,
5IП8), управляю
щее реле Р 1, реле задержки Р2, реле передачи Р3, ген е
ратор тактовых импульсов ГТИ - 1 с ключевым тра н зис
тором К:лТ, р е а ктивный триггер РТг, звуковой генератор
ЗГ, эле,к11рО'ННЫЙ ключ эк: генератора зг_
Набор вызывной комбинации п роизводи11ся нажатием
соответеruзующей вызывной кн·опки.
При этом через контакты кнопки
1, 2; 3, 4 и 5, 6 про
исходит подключение к цепи набора за писывающих об
моток соответствующих ячеек памяти пер едающей линии
задержки.
Обмотка записи стартового импульса ячеii~к;и
чена в цепь записи
7
вклю
последовательно, благодаря
чему
обеспечивается за пись стартового импульса при наборе
любой ,вызывн·ой комбинации.
Одновременно с этим через контакты кнопки 7, 8
происходит замыкание цепи питания обмотки управляю
щего реле Р \.
При срабатывании реле Р\ чер.ез контакты 3, 4 по
дает,ся питание на реле задержки Р2, имеющее замедле -
75
Кн20
Кн1
""''
ф
~
..t
,t,.
==
~
18
1
tв
1
.""'
-
PI
3
--
t- -
1
Япt
С
',..J!IП2
tJ IКЗ 1 1
ти-11 -
ОКлТ1
.-J!!ПЗ
1
l
1 1
l
l 1
1
[ 1
l 1
1
L
1л1. "
1 1
l
4~
l
t-
1
тангента
Е-
<:.:>
с:..
вxotJ
Вход
Koтmvc
--1
3'
$
1
9
РЗЕ(t •~ ~И-l1.s10 +-.
11 '
1
с
::o-:t!!-
'"'
w
1
~
-т
+
"АfПВ
l-l.ЯП7
а lKЗIJJ-Q JКЗUJ
СПКЗ I
1
1
J
lJЯП6
lJЯП5
lJЯП4
О JКЗ 1 I -QJKЗ
U JКЗL
4.
....
Hll-
~Р2
' ,....._
2
11
'~
·-*--_r:
Рис.
2.9.
Принuипиал ьнан схема
с
передающей части импульсно-кодового
однократной
передачей
вызывного
устройства
сигнала
избирательного
вызова
ние на отпускание порядка
мс, а через контакты
500
1,
2 разрывается цепь питания ГТИ-1, РТг и ЗГ.
При срабатывании реле Р2 через его контакты 1, 2
подается питание на исполнительное реле передачи Р3 .
Реле Р3 срабатывает, подключая через контакты 9, 10
конденсатор Cl, заряженный до напряжения 24 В, к це
пи
записи.
Конденсатор CJ разряжается через записывающие
обмотки подключенных ячеек памяти (ЯП) передающей
линии задержки, фиксируя на них набранную вызывную
комбинацию и стартовый импульс.
Одновременно через контакты
дит
переключение
радиостанции
3, 4
на
реле Р3 происхо
передачу,
а
через
контакты 1, 2 подготавливается ц е пь питания ГТИ- l,
РТг и ЗГ . Вместе с тем через конта· кты 5, 6 и 7, 8 реле
Р3 выход генератора ЗГ J{Оммутируется на вход радио
станции.
При отпускании кнопки вызова ра з рывается цепь пи
тания управляющего реле Р 1 и происходит отключение
записывающих обмоток ячеек памяти передающей ли
нии задержки от цепи записи. После отпускания реле
Р 1 через его контакты 1, 2 происходит замыкание цепи
питания ГТИ-1, РТг и ЗГ, а через контакты 3, 4 размы
кается цепь питания обмотки реле задержки Р2. Реле
Р2,
имеющее
при
этом
замедление
удерживать
на
отпускание,
контакты
в
продолжает
замкнутом
состоянии
в течение 500 мс, обеспечивая за этот промежуто. к вр·~
мени передачу записанной комбинации через радиоста н
цию .
Через контакты 1, 2 реле Р 1 и 1, 2 реле Р3 подается
питание на генератор тактовых импульсов ГТИ-1, кото
рый начинает при этом генерировать импульсы с перио
дом следования
40
мс, обеспечивая продвижение запи
санной комбинации по ячейкам ЯП передающей линии
задержки.
С выходной обмотки ячейки ЯП8 импульсы остроко
нечной формы поступают на вход реактивного триггера
РТг. Под воздействием этих импульсов реактивный триг
гер
выдает
пря1моугольные
импульсы
длительностью
мс , которые на это время отпирают электронный
ключ звукового генератора ЗГ, модулирующего радио
20
станцию .
Таким
зывной
образом,
комбинации
каждый
будет
тактовый
передан
по
импульс
радио
в
вы
виде
77
тонально-модулированной
посылки
длительностью
мс.
После отпускания реле Р2 размыкается цепь пита
ния реле РЗ, и схема передающей части устройства из
бирательного вызова возвращается в исходное состон
20
ние .
Приемная часть устройства (рис . 2.10)
включает:
приемник тонального сигнала ПТС, приемную линию за
а.ержки ЯП1-ЯП8, триггер запуска тактового генера
тора ТгЗ, генератор тактовых импульсов ГТИ-2 с ключе
вым транзистором К:л.Тl, выходной блокинг-генератор
ВБГ с ключевым транзистором К:л.Т2, исполнительное
устройство сигнализации вызова ИУВ (ячейка ЯП9, уси
литель
постоянного тока УПТ, триггер
сигнализации
ТгС, триод ТЗ, реле сигнализации Р, лампа сигнальная
ЛС и звонок Зв).
На
приемном
конце
тонально - модулированные
им
пульсы вызывной комбинации с низкочастотного выхода
радиостанции
поступают
на
вход приемника
тонального
сигнала.
Устройство
избирательного
вызова
в
ожидании
по
ступления ·вызывного сигнала в свой адрес в режиме де
журного приема
постоянно подключено
к выходу
радио
станции.
С целью упрощения схемы коммутации приемник то
нального вызова устройства остается подключенным к
цепи
приема
радиостанции
также
и
во
время
перегово
ров по радио.
Для
того
чтобы
свести
к
минимуму
шунтирующее
влияние устройства, вход приемника тонального вызова
выполнен высокоомным (ПТС подключен к выходу ра
диостанции через высокоомную развязку-удлинитель).
Конденсатор CJ, включенный на входе приемной части
устройства, обеспечивает подавление импульсных радио
помех .
Через удлинитель сигнал по·ступает на
фильтр,
на
строенный на частоту ЗГ, модулирующего токовые по
сылки вызывной комбинации.
Сравнительно узкая полоса пропускания фильтра
(100- 150 Гц на уровне 0,7) обеспечивает дополнитель
ное подавление помех и уверенный прием вызывн"ой
комбинации даже при соотношении сигнал-помеха
выходе приемщ1ка радиостанции 1,5-2.
78
на
+. ~
•
:::!= ~1 1
'
'
1 '
•
1 '
'
1
'
'
1
+
....
i:i:~
~
.
.
:....~
::;
CQ
Рис.
--1
ф
2.10. Принцилиальн ая схема
приемной части
и мпульсно - кодового устройства
с однократной пер едачей вы~ывного сигнала
избирательного
вызова
Сигнал усиливается, выпрямляется двухтактным вы
прямителем и подается на вход записывающего блокинг
генератора БГЗ.
В исходном состоянии блокинг-генератор БГЗ заперт
отрицательным смещением. При поступлении токового
сигнала
блокинг-генератор
открывается.
и
выдает
им
пульс тока.
Период колебаний БГЗ выбран порядка
35-40 мс,
поэтому он срабатывает от токового импульса сигнала
только один
раз.
Импульс с выходной обмотки блокинг-генератора за
писи будет пода.н на записывающую обмотку ячейкн
ЯПI приемной линии задержки.
Так все поступающие токовые импульсы вызывного
сигнала
будут последовательно записаны в первую
ячейку памяти приемной линии задержки.
Напряжение, наведенное в пусковой обмотке ячейки
ЯП 1 при записи первого импульса вызывного сигнала,
произведет переброс триггера запусков ТгЗ в рабочее со
стояние, в результате чего произойдет отпирание затор
моженного
в
исходном
состоянии
генератор а
та ктовых
импульсов приемной линии задержки ГТИ -2.
Последний работает с той же частотой (25 Гц), что
:и ГТИ-1 передающей части устройства, обеспечивая
продвижение
поступающих
бинации
ячейкам
по
импульсов
памяти
вызывной
приемной
линии
ком
за
держки.
Когда стартовый импульс будет переписан на ячейку
ЯП8, напряжение, наведенное в стоповой обмотке этой
ячейки, вызовет переброс триггера запуска ТгЗ в исход
ное состояние, в результате чего генератор ГТИ - 2 будет
заперт, и проталкивание импульсов вдоль приемной ли
нии задержки прекратится.
Одновременно с другой обмотки ячейки ЯП8 напря
жение будет подано на
выходной
блокинг - генератор
ВБГ, который выдаст при этом один импуль·с.
Напряжение с ключевой обмотки ВБГ в фазе с его
рабочим импульсом откроет ключевой транзистор Кл.Т2,
обеспечивая продвижение записанной комбинации на
рабочие выходные обмотки ячеек ЯП2-ЯП8 линии за
держки, которые соединены последовательно и образуют
две ветви в соответствии с вызывными ко мбина циями ,
закрепленными
корреспондента
80
за
и
данным
сигнала
корреспондентом,
циркулярного
-
вызо ва.
номера
Рабочие
обмотки
реле
ЯП2-ЯП7, соответствую
щие расположению токовых импульсов в закрепленной
за данным корреспондентом вызывной комбинации, со
единены между собой таким образом , что ЭДС, наведен
ные в
них,
складываются.
Обмотки ячеек памяти, соответствующие месту рас
положения бестоковых
импульсов в закрепшщной ком
бинации, включены навстречу рабочим обмоткам.
Кроме того, на ячейке ЯП8 последовательно с каж
дой из ветвей рабочих выходных обмоток навстречу то
ковым обмоткам включены вспомогательные обмотки,
выдающие
импульсы,
амплитуда
которых
в
два
раза
больше амплитуды импульсов рабочих обмоток.
Выходы ветвей избирательного и циркулярного сиг
налов через развязывающие диоды и ключевой транзи
стор
Кл.Т2 включены на первичную обмотку ЯП9
ис
полнитель1ного устрой.ства .
Импульс с вторичной обмотки ЯП9 через диод посту
пит на вход усилителя исполнительного устройства и д а
лее на вход триггера сигнализации вы з ова ТгС.
Триггер ТгС перебросится при этом в рабочее состоя
ние. С эмиттера правого плеча триггера отрицательное
напряжение будет подано на ба зу транзистора ТЗ, в кол
лектор
которого
включено
исполнитель·ное
сигнальное
реле Р. Транзистор откроется, реле Р сра·ботает и по
даст питание на сигнальную лампу ЛС и звонок посто
янного тока Зв .
При снятии микротелефонной трубки с рычажного
переключателя цепь питания сигнальной лампы и звон
ка размыкается, а на триггер ТгС подается напряжение,
перебрасывающее его в исходное состояние. Транзистор
ТЗ закрывается, а реле Р отпускает, размыкая цепь пи
тания устрОЙ\;,ТВ сигнализации вызова, в результате чего
при
возврате
трубки
на
рыча :ж ный
переключатель
схема приемной части устройства избирательного вы
зова
приходит
в
исходное
состояние
дежурного
приема .
В
режиме
громкоговорящего
приема
зво.нок
может
быть отключен с помощью кнопки, переключающей на
пряжение питания со звонка на усилитель гром.коговоря
щего пер е говорного устройства.
Вызов корреспондента прои з водится при этом голо
сом (на громкоговоритель) при наличии световой сигна
лизации
вызова.
81
Рассмотрим работу дешифратора устройства при на
боре рабочей и ложных комбинаций.
Пусть рабочая ком·бинация для данного ко рреспон
дента имеет вид 111000, где 1 - обозначены токовые по
сылки; О - бестоковые посылки.
В приемной линии задержки данного корреспондента
ветвь, соответствующая данному ном еру, б удет иметь
следующий порядок соединени я обмоток: рабочие вы
ходные обмотки ячеек ЯП2, ЯПЗ, ЯП4 соеди нены со
гласно, т. е. так, что наведенные в них ЭДС складыва
ются, а
рабочие выход.ные обмотки ячеек ЯП5,
ЯП6,
ЯП7 включены им навстречу . Навстречу вклю чена так
же обмотка ячейки ЯП8 этой ветви, выдающ ая импульс
двойной амплитуды.
В результате при срабатывании выходного блокинг
генератора
иметь
на
выходе
результирующее
рассматриваемой
напр я жение:
ветви
будем
-1 - 1 - 1+о+
+0+0+2= -1 .
. Через обмотку
ячейки ЯП9 это напряжение транс
формируется на вход усилител я исполнитель ного устрой
ства.
С . выхода усилителя импульс подаетс я на вход сиг
нального триггера ТгС . Послед ний перебра сывается в ра
бочее состояние, отпирая транзистор ТЗ, . в коллекторную
цепь которого включено сигнальное реле Р . Ч е рез кон
тактьr реле Р и рычажного переключателя РП подается
питание на сигнальную ламп у ЛС и звонок Зв, на кото
рых и фиксируется поступивший вызов.
При снятии
переключателя
звон.ка
и
микротелефонной трубки с
размыкается
подается
«корпус»
цепь
на
пит а ния
основание
рычажного
лампочки
правого
и
трио
да триг,rера ТгС.
Триггер ТгС перебрасывается в исходное состояние,
реле
Р
отпускает,
лампочка
и
звонок
выключа
ются.
После возврата трубки на рычажный переключатель
устройство придет в исходное состояние готовности к
приему очередного вызова.
Рассмотрим работу устройства и зби рательного вы
зова в случае при ема комбинации, соответствующей но
меру
другого
корреспондента,
например ,
комбинации
вида 001101 .
В этом случае на выход е дешифратора дан·ного уст
ройства получим: 0+0-1+1+0+1+2=+3.
82
Диоды, включенные последовательно с рабочими вы
ходными обмотками, не пропустят напряжение положи
тельного знака, и исполнительное устройство не срабо
тает.
Рассмотрим работу устройства при пропадании одно
го из импульсов вызывной комбинации вследствие не
прохождения связи либо селективных замираний радио
сйгнала.
Пусть при этом комбинация примет вид 101000 (пе
прошел второй токовый импульс комбинации 111000).
В этом случае на выходе дешифратора получим:
+о
-1 +
- 1 + 0+0+0+2=0 ..
Такая комбинация не приведет к срабатыванию сиг
нальных устройств .
Аналогичный резу.Льтат будет иметь место при по
ступлении любых вызывных комбинаций, не соответст
вующих закрепленным за данным корреспонден'I'ом,
мех,
а
также
при
пропадании
импульсов
в
и по
вызывной
комбинации вследствие затуханий радиосигнала.
Оптимальность каждого из указанных способов ко
дирования
каждом
вызывных
конкретном
сигналов
должна
практическом
определяться
случае
создания
в
уст
ройств служебно - диспетчерской связи .
Однако следует отметить, что при зн9чительном чис
ле вызывных сигналов
в
подавляющем
числе практичес
ких случаев более предпочтительным является импульс
ный способ кодирования,
ный.
а при
малом
числе
-
частот
========о==========================
ГЛАВА
3
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПЕРЕДАЧИ
И ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ В
СИСТЕМАХ
ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЯ
И
ТЕЛЕСИГНАЛИЗАЦИИ (ТУ-ТС)
3.1.
Основные принципы передачи
информации в системах ТУ
ТС
-
В совокупности процессов, определяющих сущность
управления, значительную роль играют информацион
ные процессы, включающие сбор данных о состоянии
контролируемых объектов или о ходе технологических
процессов,
передачу
включению
объектов
о
приеме
различных
(выключению),
или
и
хода процесса,
исполнении
команд
изменению
управления
режима
сигналов
команд
и
по
работы
подтверждения
другую
информа
цию.
Сущность процессов телеуправления и технические
принципы построения устройств передачи информации,
используемых
преимущественно
на
низших
ступею1х со
в ременных систем телемеханики, изложены в
[9-16].
Однако дальнейшее укрупнение и развитие систем
управления требуют определенной систематизации мето
дов передачи информации на различных ступенях иерар
хических систе.м управления и унификации техниче.ских
устройств, реализующих эти методы .
Унификация методов и средств передачи информа
ции
в
системах
управления
сущес'J'lвенно
мость разработки и эксплуатации
систем
управления,
сократит
сроки
понизит
стои
ав~оматизированных
их
внедрения.
Следует также особо рассмотреть вопросы построе
ния устройств для сбора информации в системах управ-
84
ления техническими объектами, в которых ввиду невоз
можности или экономической нецелесообразности комп
лексной автоматизации в основном передается инфор м а
ция телеизмерения и телесигнализац и и.
Воздействие управляющих органо·в на объекты у п
равления в таких системах осуществляется через опера
торов,
обслуживающих соответствующие технические
комплексы, путем передачи неформализованных команд
и распоряжений с помощью обычных или специализиро
ванных устройств диспетчерской телефонной и телеграф
ной связи.
Объем информации, необходимый для контроля и уп
равления,
возрастает
примерно
пропорционально
квад
рату числа управляемых и контролируемых объектоn.
Поэтому с ростом числа объектов управления оптимиза
ция
информационных
процессов
в
системе
управления
является актуальной проблемой, а ее решение становит
ся далеко не простой задачей .
В иерархических системах управ л ения, наиболее рас
пространенных в сложных взаимосвязанных технических
комплексах,
можно
выделить
следующие
основные
сту
агрегатом
и ли
пени управления:
-
низшие,
техническим
-
промежуточные,
системами
-
управляющие
отдельным
средством;
управляющие
взаимосвязанных
отдельными
технических
под
комплексов;
верхние, управляющие системой технических ком
плексов в целом.
Число иерархических ступеней (уровней) управления
зависит от сложности
системы. Разделению на уровни
управления должно соответствовать определение цел ей,
алгоритмов функционирования и границ ответственностн
каждого из них, а также правильное распределение · со
ответствующих фуi-11щий управления между человеком и
автоматами.
Внутри · каждой и
нями
управления
между взаимосвязанными ступе
можно
выделить
нии управления и взаимодействия,
соответствующие
через
которые
ли
осу
ществляется обмен информацией, необходимой для фун
кционирования системы. Физическое представление ин
формации в линиях управления, зависящее в первую
очередь
ния,
от
степени
определяет
и
автоматизации
состав
процесса.в
технических
средств,
управле
исполь
зуемых для ее передачи.
85
В каждом из звеньев линии управления могут стро
иться
как
(рис.
3.1),
на
основе
так и
только
систем
телеуправления
при комбинированном
использовании
устройств телемеханики, телесигнализации и диспетчер
ской связи (рис . 3.2). В комбинированных линиях уст
ройства телемеханики решают задачи телеизмерения и
теле. сигнализации . Они дают возможность на пун кте
управления постоянно з нать состояние и качество функ
ционирования упра.вляемых объектов. Указания и рас
поряжения в комбинированных линиях передаются по
средством устройств служебно-диспетчерской связи. Этн
устройства позволяют оперативно передавать необходи
. мые
распоряжения
операторам,
находящимся
на
упра~.~ -
ляемых объектах. Кроме того, по служебно - дис п етчер
ской связи моЖет быть осуществлен сбор информации
о состоянии объектов, не оборудованных устройствами
телеконтроля.
Таким образом, устройства телемеханики и диспет
черской связи, вза имно дополняя дру г друга, обеспечи
вают передачу ра зличных видов информации, необходи
мой как для управления техническими объектами, так и
для обслуживающего их персонала.
Принятие решений и воздействие на управляемые
объекты на низших ступенях, как правило, полностью
осуществляются
хического
автоматами;
уровня
ступеней
по
мере повышения
управления
эти
иерар
задачи
в
большей степени долж1-1ы возлагаться н а человека. Од
нако передача информации и ее обработка, необходимая
для принятия решений, на всех ступенях должна произ
водиться
автоматами.
Таким, очевидно, должно быть общее разделение
функций между человеком-оператором
и
автоматами
при управлении
техническими системами.
На каждой ступени управления используются преи
мущественно определенные виды информации. Опера
тивная технологичеокая информация теле.контроля и те
леуправления используется главным образом на низших
ступенях, где осуществляется наиболее детальный конт
роль
функционирования объекта и
непосредствен,ное
вмешательство в его работу путем передачи ~CJ_Jl.1?H~ _ J:IЛИ
ручного управления.
На промежуточных и высших ступенях управления,
как правило, используется информация, предварительно
подготовленная
86
путем
интегрирования,
логической
или
г-------
Переilа1рщее
•
Пере -
устроиство
- ~телеуправ ления
1
_
_ _
Прием-
_
iJатчик
ник
L _______
Канал
-=-i
1
1
ПриеАfнОе
Ycmporlcmвo
устроиство
испалн.
телеуправ
автома
тики
ления
--~
связи
Пульт
'
управления
~·~
оператора
С!:> ""
г-------
flpUe,!.fHOe
...__ _~vстраиства
1 1
rпелеуправ
ления
Прием- 1
ilатчик 1
L: __
Рис.
3.1.
_ __,
ПереiJа1;ащее
Пере -
ник
Канал
--4
'°
Q;)
t:3 ~
~Q,)"<:>
>;;
'r:::i
или
эвм
00
Е:;
:(
устраиства
1
_ __ J
телеуправ-
ления
связи
Структурная схема линии телеуправления
1"
,
статистической обработки . При этом на верхних ступе
нях управления имеет место значительно больший, чем
на низших ступенях, объем прини маем ой, передаваемой
и обрабатываемой информации.
Неотъемлемой составной частью системы управления
тех,ническими комплексами является сеть каналов связи,
обеспечивающих передачу
информ а ции
между
ее
ра J
личными звеньями.
г --- - ---,
Приемо
переilщощее
устроиство
еде
1
Приема-
передат
передат-
чик
I
чик
L _ -- - - - Канал
-----
Приема- I Приемо-
связи
переilщощее
устрtиgпво
1
_J
'---~'---'
Пульт
Управ:;
управле-
ния
Оператор
Оператор
опера-
ляе.мыи
о6ъект
тора
Канал связи
г: ----
Прие"f'ное
устроиство
1
Рщ:.
3.2.
ии
Структурная
Пepeilam- I
ник
телесигна
лиза
Прием-
---1
чик
1
L ________ j
схема
л и нии
Переilающее
устроuство
телесигна-
1
у пр авлен ия
лиза
с
ии
использовани ем
средст13 телесигнализации н сл у жеб ной связи
При территориальном разнесении управляемых объ
е.ктов и органов управления ими п е ред ача информ а ци и
в
автоматизированных
ляется
с
по.м.ощью
системах
различных
телесигнализации (ТУ
-
управления
систем
осушеств
телеуправления
и
ТС) .
Структурная схема трактов пер еда чи информации в
системах ТУ - ТС изображена на рис . 3.3. Воздействие на
упра·в ляемый объект и контроль за его состоянием осу
ществляе1'ся с помощью диспетчерского комплекта, при
ем команд управления и п е р едача информации о состоя
нии объекта прои зводи тся ислолнительным комплектом
аппаратуры ТУ - ТС .
Составные элеме нты трактов системы ТУ - ТС пр о:
и з водят следующие преобра з ования информации в п ро
цессе ее передачи.
88
г ·-------,---------,
1
1
дсо
1
1
1
·J
.
06ъект
1
------
1
1
управле
J
ния
ф
' - - - -
связи
1
1
1
' -----~
1
1
J
:
Исполнительный комплект
1
1
_J
1
1
1
Канал
.,1
Рис .
-i
1
1
1
L ______ '-J__аппаратуры TY-Tf}__
00
г--Орга-;; управления -
1
:
1
:
эв----.м1:
.--,
1
1
1
1
Диспетчерский комплект 1
L _ _ _аппаратурьт_ТУ-ТС_ _ J
1
3.3. Структурная схема трактов передачи информации в системе ТУ-ТС
Тастатура набора команд (ТНК) обеспечивает ввод
передаваемой
информации в систему телеуправления ,
устройства сопряжения (УС) осуществляют согласова
ние очередности ввода информации от ТНК, датчиков
состояния объекта (ДСО) и датчиков исполнения команд
(ДИК) в кодирующие устройства (КУ), с помощью ко
торых исходная информация преобразуется в код пере
дачи .
Модуляторы (М) и демодуляторы (Д) производят со
гласование по форме электрических сигналов кода пере
дачи с каналом связи, декодирующие (ДКУ) и дешифри
рующие устройства
(ДШУ)
преобразуют сигналы с
выхода демодулятора в кодовые комбинации, расшифро
вывают их и выдают на исполнительные (ИУ) и отобра
жающие (ОУ) устройства.
Для согласования выходных сигналов ДШУ со вхо
дами ИУ и ОУ на выходах ДШУ могут включаться раз
личного рода усилители и преобразователи тока или на
пряжения,
параметры
которых
зависят
от
типа
приме
ненных в системе ТУ - ТС исполнительных и отобра
жающих устройств .
При автоматическом управлении с помощью ЭВМ
последнюю целесообразно включить в тракт системы
ТУ - ТС на входе кодирующего и выходе декодирую
щего устройств в диспетчерском комплекте аппаратуры
ТУ -ТС.
Указанное включение позволяет исключить ряд пре
образований информации при сопряжении ЭВМ с систе
мами ТУ-ТС.
Как видно ИЗ рис. 3.3, системы ТУ - те состоят из
двух в основном идентичных трактов передачи информа
ции
-
тракта телеуправления, осуществляющего переда
чу команд на управляемый объект, и тракта телесигна
пизации, обеспечивающего получение информации о со
стоянии объекта и контроль за передачей команд управ
ления.
Эта особенность систем ТУ
-
те позволяет ограни
читься в дальнейшем рассмотрением принципов построе
ния только специфических для тракта телесигнализа
ции
элементов.
При этом вопросы модуляции и демодуляции при пе
редаче информации ТУ - те по каналам связи в данной
книге
не
рассматриваются,
поскольку
они детально -из
ложены в соответствующей литературе .
90
Системы ТУ - ТС могут быть индивидуальными на
каждый из объектов управления или групповыми, ис
пользуемыми, как правило, для управления несколькими
ОДНОТИПНЫМИ объектами.
Состав и технические принципы построения основных
элементов систем ТУ - те зависят главным образом от
количества передаваемых команд управления объекто:-.1
и сигналов о его состоянии и режимах работы, взаим
ног,о территориального размещения составных частей
системы ТУ сти передачи
те, требований к скорости и достоверно
информации контроля и управления, а
также вида каналов связи между управляемым объек
том и органом управления .
Большое разнообразие номенклатур объектов управ
ления требует построения различных по структуре и
сложности
систем
управления
и
использования
для
их
оснащения разнообразных технических средств автома
тизации процессов управления.
В зависимости от сложности решаемых задач различ
ные
ступени
системы
средствами
управления
автоматизации
оснащаются
процессов
та к ими
управления,
как
устройства передачи и отображения информации, регист
рирующие устройства и регуляторы, электронные вычис
лительные
и
управляющие
машины,
а
также
различ
ными другими средствами.
Несмотря на существенное различие структур, задач
и принципов функционирования систем управления кон
кретными техническими комплексами, устройства пере
дачи и отображения информации в различных системах
управления
могут
иметь.
значительное
количество
ую1-
фицированных комплексов аппаратуры управления.
В зависимости от взаимного территориального разме
щения управляемых объектов и органов управления длн
передачи информаци~ контроля и управления испол ьзу
ются физические цепи проводных, кабельных или воз
душных линий связи, линий электропередачи, телеграф
ные и телефонные каналы связи.
Для уплотнения каналов связи применяются различ
ные методы частотного, временного, частотно - временного ·
и
кодово-адресного
роля
и
преобразования
информации
конт
управления.
Широко используются также системы передачи ин
фор_мации параллельным кодом по многопроводным или
многоканальным
линиям
связи.
91
Способы кодирования информации и выбор каналов
для ее передачи определяются требованиями, предъяв
ляемыми
к
надежности,
достоверности
и
скорости
пере
дачи информации в конкретных системах управления, а
также возможностями их выполнения в заданных объе
мах
материальных затрат.
При укрупнении и значительной
пространственной
разобщенности элементов системы управления вознн
кает необходимость управления и самой сетью каналов
связи
между
ними.
Если в некоторой системе технических средств низо
вые
и
ваны
промежуточные
и
территориально
управления этой
ступени
управления
совмещены,
системы
а
находятся
сгруппиро
верхние
от
них
на
ступени
значи
тельных расстояниях, то как показано в [13, 14] наибо
лее целесообразными в такой системе управления будут
следующие способы передачи информации:
- передача двоичных сигналов («норма - не нор
ма>>, «ВКЛЮЧИТЬ - ВЫКЛЮЧИТЬ» и т. д.) по индивидуат,
ным
линиям
связи - на
низшей
ступени
управле
ния;
- многопроводная комбинационная система пере
дачи информации параллельным кодом с адресJ-IЫМИ и
информационными
составляющими - между
низшими
и
промежуточными
связи
ступенями
управления;
кодограммная передача
-
между
информации по каналам
промежуточными
и
высшими
ступенями
управления.
Указанные
рекомендации
носят
достаточно
общий
характер, поэтому при конкретном выборе способов пе
редачи информации между различными ступенями уп
равления
необходимо
Производить
технико-экономиче
скую оценку возможных вариантов решений.
В качестве критериев оценкн сравниваемых вариан
тов могут быть приняты надежностные, стоимостные,
технологические, габаритные, эксплуатационные и дру
гие показатели каждой из сравниваемых систем.
ТехнИко-эконо_мические показатели, отнесенные !< пе
редаче одной двухпозиционной команды для каждой из
систем, определяются по формул,~
'IJ1=
92
.N
. (3.1)
где
YJ; -
технико-экономический показатель ;
n;, j;- соответственно количество однотипных комп:::>
нентов
в
системе
т- количество
N -
и
групп
их оценки;
однотипных
компонентов;
количество передаваемых в системе двухпози
ционных сигналов.
Общие требования к
передачи
и
отображения
в системах ТУ - ТС
3.2.
устройствам
информациц
Устройства передачи, обработки и отображения ин
формации в системах . управления должны обеспечива гь
оптимизацию
управления
решения
задач
показателях
при
выполняемых
высоких
эффективности
каждой
ступенью
технико-экономических
осуществления
процессов
_
управления .
Для успешного решения задач управления необходн
мо, чтобы технические средства управления отвечали
предъявляемым к ним специфическим требованиям .
Устройства передачи информации, используемые на
различных ступенях управления и особенно в системах
ТУ - те, ДОЛЖНЫ обеспечивать своевременную, досто
верную и помехоустойчивую передачу информации при
высокой
надежности
их
работы в
изменяющихся усло
виях эксплуатации.
Повышен,ные требования к достоверности передачи
информации в системах ТУ - ТС и к надежности их ра
боты обусловлены тем, что передаваемая в _ них исход
ная информация не имеет избыточности (каждому со
стоянию объекта и любой команде управления имеется
однозначное . соответствие
информации
в системе ТУ
-
ТС), а искажения информации могут привести к серьез
ным нарушениям в работе управляемых объектов.
Сложность систем ТУ
пропорциональна
вторяющихся
ТС в · первом приближени11
-
количеству
команд
и
передаваемых
сигналов,
поэтому
в
них
непо
минимизация
объемов передаваемой информации до величин, обеспе
чивающих
своевременность
принятия
ответствующих данной ступени
является ддной - из эффективных
следователы-10 ,
повышению
и
реализации
со
управления
решений,
мер по упрощению н,
надежности и снижению сто11-
мости средств передачи, обработки
формации.
и
отображения
ин
93
Так, если в системе управления, состоящей из т объ
ектов
управления,
число
контролируемых
параметров
или состояний каждого и з объектов можно сократить с
п до п
- k,
это означает, во-первых, сокращение объема
аппаратуры управления примерно в
mk
уменьшение
вызывающи х
количества
состояний,
раз, во-вторых,
реак
цию системы управления, с величины тn до тn-k , т . е .
в тk раз.
Сокращение количества
стемы
в
свою
очередь
состояний управляемой
со з дает
предпосылки
для
си
умень
шения с.корости передачи информации ТУ - ТС в канз
лах связи, снижения требований к быстродействию об
рабатывающих, управляющих и регистрирующих уст
ройств, улучшения условий восприятия информации опе
раторами,
а также возможностей увеличения временff,
необходимого для принятия и исполнения ими решений .
Таким образом, при разработке технических средств
управления становится очевидной необходимость рацио
нальной минимизации объемов информации передавае
мых как внутри , так и между взаимодействующими сту
пенями системы управления .
Устройство ви з уального и при необходимости доку
ментального отображения информации в системах уп
равления
должно
создаваться
с
учетом
-
обеспе-чения
следующих
тре -
·
бований:
оптимального
саг ласования
посту
пающей информации с з адачами и возможностями опе
ратора;
-
возможности оперативной оценки общего состоя
ния управляемой системы;
- обеспечения
соответствующей
приоритетности
отображения предупреждающей информации об откло
нениях в работе контролируемых объектов и данных об
аварийной обстановке;
- возможности логической последовательности ото
бражение
информации
целеуказания
при
принятии
решений и ликвидации аварийных ситуаций;
- удовлетворения нормативным тр е бованиям техни
ческой эстетики, эргономики
и
инж е нерной
пси х ологии .
Выдача на устройства отображения д а н н ых , требую
щих
непосредственного
вмешате л ьства
оператора,
дол
жна сопровождаться з вуковой сигнализацией, необходи
мой для привлечения его внимания .
94
Основными
психофизиологическими
требованиям 11,
которым должны удовлетворять современные устройства
отображения, являются :
- соответствие габаритных
размеров информацион
ного поля зоне оптимального видения и линейных раз
меров отдельных знаков оптимальному углу обзора;
- обеспечение требуемой величины яркостной конт
растности фона и изображения;
- соответствие цветового фона отображающих эле
ментов характеру выдаваемой информации .
Зона оптимального видения [27] ограничена угло/V!
обзора, равным 30-40° в вертикальной плоскости и
50-60° - в горизонтальной плоскости. Углом обзора
принято
называть
угол
от глаза наблюдателя
Оптимальяая
между
лучами,
направленными
к крайним точкам объекта.
величина
знака
по
высоте,
обеспечи
вающая наиболее быстрое и точное считывание, соответ
ствует углу обзора, равному
мая величина знака
40 1 ,
наименьшая допусти
- 20 1 •
Ширина знака, толщина его щший и расстояние меж
ду знаками должны соответственно составлять
60, 12,5
и 50°/о от его высоты. Величина яркостной контрастно
сти К при заданной освещенности должна находиться в
пределах 65-950/о.
Яркостный контраст определяется соотношениями
для прямого контраста
К=
-
ВФ-Во
ВФ
для обратного контраста
К=
вф
(3.2)
- 100%о,
(3.3)
-
В -ВФ
0
100%;
·
где ВФ- яркость фона;
В 0 - яркость объекта.
Наиболее распространенными, способствующими сни
жению утомляемости операторов и облегчающими вос
приятие информации, цветами индикаторов являются зе
леные и голубые - для отображения нормального со
стояния объектов, желтые и красные - соответственно
для предупредительной и аварийной сигнализации.
Ниже будут рассмотрены технические принципы по
строения, функциональные и принципиальные схемы от-
95
дельных узлов устройств передачи и отображения ин
формации на различных ступенях управления, контроль
ная и управляющая информация в которых преимущест
венно имеет вид двухпозиционных сигналов («норма не норма», «ВКЛЮЧИТЬ - ВЫКЛЮЧИТЬ» -и т. п.).
Имея в виду, что основные технические решения по
построению
различных
элементов
систем
телемеханики
при управлении рассредоточенными обЪектами подробно
изложены в
[11, 14, 15, 16],
а построение отображающих
, устройств проекционного типа в виде мнемосхем и све
топланов рассмотрено в
[4, 27],
основное внимание бу
дет уделено рассмотрению устройств передачи информа
ции при управлении группами взаимодействующих объ
ектов,
имеющих
иерархические
ступени
управления,
а
также отображающих устройств индикаторного типа,
недостаточно рассмотренных в имеющихся публикациях.
При этом целый ряд нижерассмотренных инженер
ных решений может быть использован при построении
системы
управления
техническими
различного назначения .
комплексами
самого
:::::::=====о-========================~
ГЛАВА
4
УСТРОЙСТВА
ПЕРЕДАЧИ
И
ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ,
ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ
ДЛЯ .
УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМИ
СРЕДСТВАМИ
4.1.
Передача и отображение информации
на низших ступенях управления
Основными
задачами
низших
ступеней
управления
являются:
-
контроль за функционированием оборудования
поддержание
сигналов
в
параметров
заданных
его
входных
и
техническими
и
выходных
условиями
нормах;
-
включение,
выключение
боты оборудования;
- профилактические
и
изменение
и · контрольные
режима
ра·
измерения
па·
раметров при технических проверках и вводе резервного
оборудования;
- технологическое
мися
комплексами
-
взаимодействие
с
сопрягающи·
аппаратуры;
резервирование
вышедших
из
строя
комплектов
исправными;
- передача обобщенной информации о состоянии
контролируемых объектов в вышестоящие звенья управ·
ления,
прием
и
исполнение
поступающих
от
них
команд;
-
документальная
лируемых объектов и
регистрация
параметров
контра·
команд управления при
необхо ·
ДИМОСТИ.
97
4-370
\'
Структурная схема низшего уровня управления и
функциональные связи его основных элементов изобра"
жены на рис. 4. 1.
Квзаu,wоiJеiiствующим оtiъектам
Ввоilные
устроuства
~~~{
~if;~
%~~
УСС
"'
ic:§@-
""
УО
уу
ПУ
Рис. 4.1. Структурная схема низшей стуnени уnравлення: Р!\, Резl\
рабочие и резервные комплекты оборудования; ПУ - пульт управления;
УУ, УО, УСС - устройства управления, отображения н служебной
связи; КИУ - контрольно-измерительные устройства; УУР - устрой
ства управления резервированием оборудования; УР - устройство
резервирования; ДУ - Документирующее устройство; ПРУ, ПерУ ""приемопередающие устройства
В зависимости от степени автоматизации управления
конкретными техническими средствами оператор с по
мощью пульта управления выпот1яет следующие функ
ции:
- контролирует работу устройств автоматики и из·
меняет режимы работы, не предусмотренные алгорит ·
мами управления автоматов;
-
осуществляет
непосредственный
контроль
и
уп
равление при отказах в работе автоматических управ
ляющих устройств;
98
-
выполняет
операции
ручного
управления
неавто
матизированными техническими средствами.
Информационные процессы в рассматриваемой сту
пени управления представляют собой передачу на пульт
управления (ПУ) сигналов от устройств функциональ
ного контроля технических средств, обслуживаемых с
данного
ПУ,
передачу
команд по
изменению
режимов
работы и резервированию вышедших из строя комплек
тов аппаратуры, управление Подключением контрольно
устройств
для
осуществления
техни
измерительных
ческих
проверок и регламентов,
обмен информацией
взаимодействия с сопрягающимися объектами управ~
.
ления.
Для Передачи сигналов контроля и команд управле
ния
на
низших
уплотненные
уровнях,
как
правило,
цепи внутриобъектовых
используются
не
кабельных линий
СБЯЗИ .
По каждому из проводОБ этих линий и общему об
ратному проводу могут передаваться два состояния (ис
правное
-
неисправное)
объекта
или
две
команды
уп
равления («ВКЛЮЧИТЬ - ВЫКЛЮЧИТЬ»).
При · этом неисправному состоянию объекта обычно
соответствует замыкание _сигнального провода на общую
шину,
ная
а
исправному . состоянию
-
разомкнутая
сигналь
цепь.
Питание сигнальной цепи осуществляется со стороны
приемника
сигнала
контроля,
тающего напряжения
индикатора
род
тока
и
величина
.
.Команды управления, соответствующие
объекта,
подаются
пи
определяются выбранным типом
путем
замыкания
включению
провода
управле
ния на общую шину, а для выключения объекта произ
водится разрыв этой цепи. Питание в цепи управления
подается со стороны объекта управления, так как ан:~
логичные операции предусматриваются
и
непосредствен
но с панелей управления самих объектов .
При большом количестве сигналов контроля и· ко
манд управления необходимы специальные меры по оп
тимизации восприятия информации контроля и передачи
команд управления оператором. Для уменьшения в таб
ло количества индикаторов отображения состояния уп
равляемых объектов, улучшения условий обзора табло
и целенаправленного привлечения
внимания оператора
к
объектам, требующим его вмешательства, практический
4*
/
99 ·
интерес представляют следующие два способа отображе
ния состояний объектов.
Первый из этих способов основан на выдаче обоб
щенной информации о каждом объекте с возможностью
уточнения
отдельных
параметров
объекта
по
запросу
оператора на специальном вызывном табло, а второй
-
использует поочередное отображение аварийных состоя
ний каждого из объектов на общих цифровых индика
торах.
Прющ1111щ1льная схема устройства с11гнализации, по
\::троенного по первом у с11особу выдачи информац»и на
устройство отображения, 11риsеде1~а на рис.
4.2.
От фугих
оtЗъек.тов
или
От оtfъектов "N"
Г 7т1 if2_ Лз
1кн1l
.
ги
IВызыв,;ое таоло
№п1
ТаtЗло о6щеu
1
1
4.2. Принципиальная
1·
CЦIЩQЛUJ(,lЦIJ(J
L--~~~- ..,.,.
Рис.
l 1-J .
iiJ лТ. ~.Лf
1
схема
/
..J -
устройства
сигнализации
с двухступенчатой выдачей информации 1(.онтроля
100
-
Для упрощения пояснения работы схемы основные
ее узлы вы п олнены на релейно-контактных элементах .
Как видно из рисунка, контактные датчики устройств
обобщенного контрол я объектов к~ и кg
подключены
непосредственно к индикаторам
расположен
ЛJ и Л~,
ных в табло общей сигнализации, а датчики
к~
-
К]
-
К~ и
щ устройств контроля отдельных параметров через
разделительные диоды Дl i--Д1 3 и Д2 1 -д2з подключены
к индикаторам Лl -ЛЗ вызыв н ого табло.
При нарушении работы, например, объекта
мыкается контакт К~,
No 1
за ·
вызывающий засветку на пульте
управления индикатора обобщенного состояния первого
объекта
звукового
ЛJ
и через схему ИЛИ
сигнала
дл я
включение источника
привлеч е ния
~зни м ания
опера ·
тора .
В целя х уточнения причины нарушения работы объ·
екта оператор с помощью
наборного у стройства замы
кает цепь питания избирающего реле Р 1.
При срабатывании реле Р 1 контактом
Kl
произво
дится замыкание на «землю» общего провода
датчиков
причин нарушения работы данного объекта
что вызывает в зависимости
от положений
к 1 -кз
1
1'
контактных
датчиков засветку на вызывном. табло соответствующих ·
индикаторов Л 1-ЛЗ, информирующи х
оператора
о
причине нарушения работы (отклонений от нормы пара •
метров) объекта No 1.
Таким образом, в рассматриваемой схеме имеют ме·
сто две ступени выдачи информации оператору:
- непрерывное отображение обобщенной информа·
ции о каждом из объектов;
- выдача уточняющей информации об отклонениях
от нормы контролируемых параметров каждого из объ·
. ектов
по зап р осу оператора.
На аналогичных принципах
могут
быть
построены
системы сигнализации и с большим числом ступеней _де~
ления уточняющей информации.
Наряду с более целенаправленной
выдачей инфор·
мации оператору устройства сигнализации с многосту·
пенчатой выдачей информ а ции существ е нно сокращают
количество индикаторов в табло отображения и требуют
значительно
меньшего
количества
цепей
для
передачи
информации контрою~ · н сравнении с устройствами сиr-
101
нализации,
непрерывно отображающими все состоянии
контролируемых параметров объектов управления.
. При большом количестве контролируемых с одного
пульта объектов управления, . ограниченных возможно
стях размещения на ПУ большого количества индикато
ров; а · также в целях улучшения возможностей обзор а
табло оператором мо:Жет быть использовано устройство
сигнализации с поочередной индикацией ~омеров неис
r;~р авнь1х объе~пов (рис.
4:3) .
- . Ro
+ иа .
дz
дz
.~. .
.
~
РаспреВели т ель выdора номера оtfъекта
г
_
1'
102
Контактные
·
датчик1,1
оdъектов
·
контроля
~ --~
Рис .
KZI - -Kl- ,I
---------~
lia.1
- · .
-
_ _ _ _ _ _ _ _:__ -
1
1
Кн 1
t--/
_ _j
Функциональная схема устройства сигнализации с . последо
еательной индикацией номеров неисправных _ обQектов
4.3.
Основными элементами устройства сигнализации с
поочередной индикацией номеров неисправных объектов
являются:
-
распределители
управления
цифровыми
индика
торами и поиска номеров неисправных объ.ектов;
-
цифровые
индикаторы
номеров
неисправных
объектов;
- узел управления работой схемы, состоящий из ге
нератора тактовых импульсов, кл~оча И 0 , триггера Тгl и
реле
времени.
Устройство сигнализации, рассчитанное на индика
цию состояний до 1000 объектов, работает следующи"1
образом.
При отсутствии аварийных положений в выходньц
элементах датчиков объектов контроля
Kl - KIOO
с вы
хода триггера Тгl через диоды Д2 подается запирающее
напряжение на базы транзисторов Tl, управляющих
включением индикаторов Л 1, Л2. Этим же триггером
выключается
генератор
звукового
сигнала
и
подается
напряжение на схему совпадения Ио.
С выходов распределителей через диоды Д 1 и ре
зисторы Rб 2 на базы транзисторов Т 1, Т2 последователь
но во времени поступают импульсы
нин
засветки
индикаторов
и
подготовки разреше
импульсы
стробирования
(считывания) на схемы совпадений И! - И!ОО.
При закрытых транзисторах Т 1, Т2 индикаторы пога
шены,
так
как
разность
потенциалов
анода
и
катодов
за счет подачи на них через резисторы Rи анодного на
прнженин
значительно
меньше
напряжения
зажигания.
При наличии
аварийного состояния, например, в
датчике KI импульс с первого выхода распределителя
поиска объекта вызывает срабатывание схемы И 1, а ее
выходной сигнал через схему сборки ИЛИ переводи1
триггер Тг 1 в положение, при котором включается св~
товая и звуковая сигнализация устройства отображе
ния. Последнее обеспечивается выключением запираю
щего напряжения с базовых цепей транзисторов управ
ления цифровыми индикаторами, подачей через схему
Ио напряжения запрета пропуска та1<товых импульсов
на
вой
распределители,
сигнализации
включением
для
реле
привлечения
времени
и
внимания
звука"
опера
тора к индикаторам табло.
Сигналом с первого выхода
объекта
вкJ1ючаются
распределителя поиска
индикаторы
номера
первого
103
объекта контроля. Включение индикаторов производится
подачей отрицательного напряжения на их катоды . че
рез открытые транзисторы Т 1.
Транзисторы Т I открываются положительным по
тенциалом от источника анодного питания
Иа, пода
ваемого через сопротивление Rб 1
(отрицательное на
+
пряжение
запирания
через диоды
Д I,
сигнализация
с
выхода
тыва н ия
будут
реле
реводится
Д2,
в
э11их
транзисторов,
снято).
включены
времени,
с
начальный
информации
до
для
привлечения
звуковая
которого
сигнала
схема
посл е довательного
других
реле времени выбирается равной
но
и
появления
помощью
режим
с
поступавшее
Индикаторы
внимания
датчиков.
пе
счи
Задержка
с, что достаточ
3-5
оператора
к
индикато
рам данного объекта . При необходимости с помощью
кнопки Кн 1 схема может быть «остановлена» на тре
буемом объекте до устранения в нем неисправности.
Рассмотренная схема
может
быть
использована
также и для сигнализации
дый
из
которых
о состоянии объектов, каж
имеет
несколько
точек
кон
троля .
В этом случае необходимо соответственно увели
чить количество схем совпадений Иl-ИlОО для под
к.лючения всех датчиков объектов контроля, а каждый
из выходов распределителя
поиска
со
которым
схемами
совпадений,
объекта
соединить
дат
чики данного объекта.
Кроме этого, для раздельной индикации состояний
датчиков каждого объекта одноимен~:ше выходы схем
совпадений должны быть объединены и поданы на до
полнительные общие индикаторы.
При отказе в работе любого из
контролируемых
объектов их номера отображаются на цифровых инди
каторах, а прич.ины отказов будут фиксироваться на
дополнительных
общих
.
к
для
всех
подключены
объектов
индика
торах.
Рассмотрим
особенности
схемного
построения
ос
новных элементов данного устройства сигнализации.
Схема
нена
тор
на
Ro
жает
управления
индикаторам.и
транзисторах с п
-
р
ограничивает ток через
разность
до величины,
потенциалов
исключающей
-
(рис.
4.3)
выпол
п переходами.
индикаторы;
между
анодом
мерцание
и
и
Rи
Резис
-
слабое
ние индикаторов при закрытых транзисторах; Rб
104
сни
катодами
свече
-
оп -
ределяет
ток
запирающих
открывания
транзистора
напряжений в цепи
нагрузкой выходов распределителей;
рующий резистор в цепи базы.
Функциональная
схема
при
выключении
базы; Rб 1 -
Rбз
-
является
стабилизи
распределителей-формиро
вателей номеров (десятков - и единиц) объектов изобра
жена на рис. 4.4. Основу распределителя составляет
двоичный счетчик, выполненный на триггерах Тг1-Тг4.
Выходы распределителя
2.
3
,,_
5
6
7
8
10
Диодная матрица
~
Q~ , pef!e
времени
Рис.
4.4.
Тактовые
Фун1<циональная
схема
распредеJiителя-формирователя
номеров объе1<тов
импульсы
на
счетчик
поступают
от
мульти
вибратора через ключевой транзистор Т 1, управляемый
триггером ТгУ.
Десятичные
выходы
распределителя
получены с помощью диодной
матрицы,
одиннадцатый
выход которой
используется для принудительной уста
новки счетчика
в нулевое положение.
Импульс установки формируется релаксатором Р, а
его
передача
на
счетчик
производится
с
помощью
дио
дов Дl -Д4.
1
105
Длительность Периода генератора тактовых импул ь ·
сов мультивибратора fм выбирается из условия
(4. 1)
где tдоп- допустимая задержка в обнаружении очеред ·
нога отказа в работе объекта;
т - общее количество контролируемых объектов .
Распределитель поиска объектов в зависимости от
общего их количества выполняется как однокаскадный
делитель частоты по схеме регистра сдвига
путем
кас ·
кадного включения
(делителей) счетчиков с коорди·
натным или матричным дешифраторами.
При н цюшальная схема распределителя поиска объ·
ектов,
выполненная
по
схеме
счетчика
импульсов
с
матричным дешифратором, из ображена на рис. 4.5.
Основу
распределит еля
составляет управляемый
формирователями номеров объектов диод ный дешифра·
тор, . в узJiовые точки пересечения координат ( «десят
ки» и «единицы») которого включены контактные дат ·
чики К 1 - К 100 объектов контроля.
Эмиттерные
повторитеJiи
на
тран з истора х
Т1 -
Т 10
чивают
и
ключевые
поочередное
тальные
транзисторы
в.ключение
(«десятки » )
и
Т 1'
-
Т 10'
питан,ия
вертикальные
на
обеспе·
гори з он
( « единицы » )
ши н ы дешифратора .
№
О п ределение,
например,
неисправности
объекта
3, контактный датчик К3 которого з амкнут, проис ·
ходит следующим образом.
В момент времени, когда тр·ан з истор Т 1 открыт, а
транзистор ТЗ з акрыт , контактом КЗ сни м а ется напря
жение с общей выходной шины, соединенной с р еле
времени .
Этот перепад напряжения выключа ет тактовые им·
пульсы распределителей - формирователей номеров объ
ектов
и
разрешает
ного объекта
Для
отображения
управления . на
зуются
засветку
индикаторов
номера
дан
- 03.
низши х
различные
информациИ
ступенях,
на
как
табло
пультов
правило,
точечные , · поверхностные
и
испоJiь
з наковые
индикаторы .
То.чечные
ются для
ков,
106
а
и
повер х ностные
подсв е тки
также
в
надписей,
качеств е
индикаторы
мнемос х ем
индикаторов
и
испо л ь зу ·
мн е мо з на
цеJiе у казания .
Знаковые
различной
меток,
а
индикаторы
обесnечивают
буквенно - цифровой
отображение
информации,
также могут прйменяться для
временных
создания
мнемо
схем и мнемознаков различной конфигурации.
Схемы управления Fшдикаторами за,висят
от вы
бранного типа индикатора и способа формирования или
в.оспроиз·ведения зшша.
-{J
Рис .
4.5.
Принципиаль н ая схема распределителя поиска объектов
По способу воспроизведения
лятся
на
-
следующие
зна. ка
знакосинтезирующие . мозаичные
полосковыс
индикаторы со зна,ковой конфигурацией электро·
_
дов или экранов;
-
или
· ", -·
инд:икаторы;
-
индикаторы де
группы:
индикаторы с управляемым лучом
Индикаторы
лельным
первой
включением
группы
{17].
управляются
соотве1'с11вующих
парал
элементов
ин
дикатора, второй группы - последовательным включе~
нием требуемых для отображения знака электродов,
третья
группа
индикаторов -требует
управлен.ия
пере-
107
мещением
и
яркостью
луча,
воспроизводящеrо
на
эк
ране нужную информацию.
Наибольшее распространение в настоящее время nо
лучили
следующие
знаковых
-
точечных
поверхностных
и
Jiампы на.каливания;
газоразрядные
холодным
-
типы
индикаторов:
точечные
и
цифровые
лампы
с
катодом;
электролIQминесцентные индикаторы;
индикаторы
на
светодиодах.
Перспективными, наиболее просто сопрягающимися
с элементами схем управления на базе микроэлектр:J
ники
явJiяются
каторы
на
электрохимическ,ие
основе
жидких
индикаторы
и
Пра.ктические схемы управления знаковыми
каторами различного типа приведены в [17].
Процессы
нях
передачи
управления,
инди
кристаллов.
информации
связанные
с
на
низших
инди
ступе
резервированием,
осу
ществлением контрольных измерений параметров и. да
кументированием
управления
(регистрацией)
в значительной
процессов контроля и
мере зависят от кратности
(соотношения количества рабочих и резервных комплектов) и схемы резервирования, степени готовности
резерва,
уровня
автоматизации
контрольных
и
регла
ментных измерений параметр9в объектов, а также тре
буемой точности документальной регистрации процес
сов контроля и управления.
Поэтому не представляется возможным выработать
общие принципы передачи указанной информации.
В отношении общих требований, которым должны
удовлетворять
регистрирующие
устройс'Т'ва,
можно
от- .
метить, что последние должны обеспечивать:
-
возможность
регистрации
процессов
контроля
и
управления в реальном масштабе времени;
- наглядность отображения и простоту анализа ре
зультатов оператором;
-
возможность
дистанционного
ввода
результатов
контроля в ЭВМ для их последующей обработки.
Известно значительное количество регистрирующих
устройств для низших ступеней управления, основан
ных на различных технических прин~ипах фиксации
информации контроля и управления [35, 38, 42]. Наибо
лее
распространенными
нические,
108
из
перфораторные,
них
являются
электромеха
ксерографические,
магнит-
ные, магнитоrрафические, фотографические, ЭJJектрохи ·
мические,
электротермические
и
электроискровые
ре
гистрирующие устройст,ва.
Регистрация информации контроля и управления,
предназначенной для последующего ее ввода и обра
ботки с помощью ЭВМ, может производиться на маг
нитной ленте, перфоленте или перфокартах.
Запись указанной информации осуществляется
в
коде ЭВМ с отметкой времени регистрации при смене
состояний объектов или их проверке, а команд и доне
сений
-
в моменты их передачи.
При этом также должны а. втоматически регистриро
ваться служебные признаки (начало, конец записи и
др.), обеспечивающие дистанционный ввод и обработку
информации с помощью ЭВА1.
Регистр·ация информации, предназначенной для не
посредс11венного
использования
эксплуатационного
оператором
обслуживания
в
тех.нических
процессе
средстrз,
может производиться следующими способами:
-
периодическим
выводом на
бланк
регистрирую
щего устройства реальных состояний объектов и их па
раметров;
- выводом всей информации только в моменты
смены состояний объектов;
- регистрацией только отклонившихся от норм па
раметров объектов .
Указанные способы записи информации при исполь
зовании регистрирующего устройства рулонного типа
дают оператору наглядное отображение
во времени
процессов
контроля и
управления
обслуживаемыми
техническими
средствами.
4.2. Передача и отображение информации ·
на промежуточных ступенях управления
Как уже указывалось в главе 3, количество и роль
промежуточных ступ.еней в иерархической системе уп
равления определяется сложностью управляемого объ
екта и специфическими задачами, выполняемыми от
дельными его элементами.
Основными
задачами
промежуточных
ступеней
уп
равления являются:
-
контроль
мосвязанными
функционирования
техническими
и
управление
устройствами,
взаи
выполняю
щими определенный круг задач;
109
~ руководство
техническим
персоналом,
обслужи
вающим комплексы аппаратуры данной подсистемы;
организация
-
взаимодействия
ших ступеней управления
между
собой
низ
как входящих в данную под
систему управления, так и смежных с ней;
- изменение режимов работы подсистемы в целом
или
ее
отдельных
ниями вер х них
элементов
в
соответствии
ступеней управления
с
указа
или другими об
стоятельствами ;
-
обработка
и
обобщение данных о функциониро
на этой основе
вании управляемых объектов и выдача
рекомендаций
на
верхние
ступени
управления
по
дальнейшему совершенствованию их режимов работь1;
- передача обобщенных данных о состоянии объ
ектов управления
и
их
ступени управления,
функционировании
прием
и
на
верхние
исполнение пос"тупающих
от них команд управления.
Структурная схема промежуточной ступени управле
ния и функциональные свя з и ее элементов представлены
на рис:
4.6.
Те х ническое
оснащение
проме жуточных
ступеней
управления, как правило, должно быть рассчитано на
обеспечение нор м альных условий работы нескольких
операторов (по специали з ациям управления однотип •
ными средствами на ни з ших ступеня х ) .
В состав те хнических средств автоматизации
цессов
управления,
ступенях,
могут
используемых
входить
на
про
промежуточных .
специализированные
или
уни
версальные эвм для обработки информации о функ
ционировании управляемы х объектов и выдачи вариан
тов решений по у правлению данной подсистемой при
возникновении аварийных ситуаций или изменившихся
задачах; устройства сбора данных о состоянии управ
ляемых объектов; устройства передачи команд управ
ления, данных о состоянии подсистемы
в вышестоящие
ступени управления и информации взаимодействия со
смежными системами; групповые устройства отображе
ния· информации о состоянии у п равляемых объектов;
пульты
упра1Вления
и
операторов;
ройства
общего
средства
оргтехники .
документирующие
специального
назначения
и
уст
другие
Информационные процессы на данной ступени уп
равления представляют собой прием сигналов о состоя ~
нии
110
т ех ниче с ки х
с редств
ни з ши х
з вень е в
управления,
передачу кома1нд управления
и
вия
ступеням
нижестоящим
и
смежным
сигналов взаимодейст
упра ·вления,
пе
редачу обобщенных данных о функционировании уп
равляемых объ~ктов на верхние ступени управления,
прием
и
исполнение
поступающих
от
них
команд и
рас
поряжений .
К низщи.м звеньям
упраf,lj,~ен_и_я_ ___,,
/
ВвоiJно-коммутационное
otiopyiJoвaнue
К верхним и
взаимо
Групповое
iJеtiствующим
. приемопеееiJающее
ступеням
устроиство
управления
ППУ
Спецqализирqванное
устроиство otJpa6omкu
ДУГ
инtрормации и qюpмupOf!OlfUЯ
ва
иантов
ешениц
Ycmpoticmвa ото6ро:нсе11ия
инqюрмации кoллeKf!IUBlfoгo
пользования
4.6.
Рис.
Стр у ктурная
схема
промежуточной
ступени
у правления:
ПУ - пульт управления; УСС - устройство служебной
связи;
ТОИ - табло
отображения
индивидуального
пользования; НУ - наборное устройство; ДУИ - доку
ментирующее устройство индивидуального пользования;
ДУГ
-
документирующее
устройство
группового
поль-
зования; ППУ· - приемопередающее устройство
Наибольщий объем информации в рассматриваемых
процессах обычно составляет передача сигналов о тех
ническом
Qб11е1пов .
состоянии
и
режимах
работы
·
·
управляемых
Jl 1
В
сами
ряде
систем
управления
промежуточные
территориально
ступени
размещены
техническими
управления,
в
районе
как
комплек
правило,
сосредоточенин
самих объектов управления. Это обстоятельство су
щественно упрощает решение задач сбора информации
о функционировании объектов и передачи управляющих
воздействий.
При взаимном удалении объектов и органов управ
ления в пределах единиц километров передачу инфор
мации о состоянии объектов и команд управления наи
более целесообразно производить по многопроводным
линиям параллельным кодом с адресными и информа
ционными составляющими, определяющими номер объ
екта,
его
состояние
или
содержание
команд
управ
ления.
лен
Выбор этого способа передачи информации обуслов
значительным со.кращением емкости (количества
проводов) кабельной сети в сравнении с непосредствен
ной передачей сигналов по физическим цепям (так на
зываемым способом передачи с пространственным разсигналов), простотой устройств синхрониза
. делением
ции
и
однотипностью
элементов,
осуществляющих
пре
образование сигналов в пригодную для передачи форму,
возможностью параллельной работы большого количе
ства различных приемников информации.
Кроме
этого,
устройства
многопроводным
сопрягаются с
линиям
передачи
информации
параллельным
аппаратурой передачи
кодом
данных
по
легко
по
кана
лам связи, что позволяет осуществить обмен информа
цией между промежуто<iными и высшими звеньями уп
равления при значительной их территориальной
разоб
щенности.
Экономичность
даче
венным
ется
в
параллельным
разделением
использовании
кодом
в
кабеля
сравнении
передаваемых
с
при
пере
пространст
сигналов
определя
соотношением
N
где
Nт
-
(4.2)
количество объектов управления;
количество
контролируемых
состояний
объ
екта;
J
log2 N
02
1 -
ближайшее к
!og2N
больщее ц~лое ч1н;.119,
.
Возможны следуЮщие способы передачи информа
ции
(телесигнализации)
о состоянии объектов по мно
гопроводным линиям параллельным кодом:
- асинхронная кодово-адресная передача информа
ции о смене состояний объектов;
- синхронная кодово-адресная передача состояний
объектов управления;
- поочередная во времени передача информации
от каждо.го из · объектов;
- поочередная передача состояний объектов с фор
мированием адресных комбинаций в устройствах прие
ма
сигналов.
Рассмотрим принципы построения и обЛасти приме
нения
устройств
линиям,
телесигнализации
основанных
на
по
использовании
многопроводным
указанных
спо
собов передачи сигналов.
Асинхронно - адрес,ный способ передачи информации
может быть использован для передачи сигналов в систе
мах, в которых потоки информации управления явля
ются простейшими, а интенсивность сигналов не пре
вышает некоторой величины,
при которой появление
совпадения
вероятности
сигналов
ложного
во
времени
набора
не
вызывает
сигнала
ниже
снижение
заданной
нормы.
Структурная схема устройства передачи информации
контроля асинхронно-адресным способом изображена на
рис. 4.7.
Как видно из рисунка, при срабатывании контакт
ных датчиков Kl - КЗ в случае неисправности или при
восстановлении
контролируемых объектов дифферен
цирующее устройство ДУl формирует в моменты смены
состояний объектов импульсные сигналы, вызывающие
кратковременное срабатывание
электронных
ключей
эю.
Последние через
шифратор Шl
создают в
кабеле
передачи комбинации параллельно передаваемых им
пульсов, несущих информацию о номере объекта и ха
рактере изменения его состояний.
С .помощью
приемного
устройства
производится
преобразование вышеуказанной информации в форму,
пригодную для работы соответствующего выводного
или управляющего устройства.
Принципиальная схема узла
\-IОГQ сигнала при асинхронной
формирования адрес
передаче изображена
113
на рис .
4.8.
Процесс формирования сигнала проИсходнт
следующим образом.
·
Контактный датчик К объекта контроля вызывает
срабатывание реле Р . При этом одна и з групп контак
тов реле Р производит подключение дифференцирую
щего конденсатора
Cl к базам транзисторов Т 1 и Т2,
г111J_~
l
1
1
1
1
1
1
1.
1
1
1
1
1
1
l
1
1
1
1
Объект
L
Рис.
4.7.
1
1
1
1
1
!!_·~-_J
1
Объект 1
L~~_:_J
Стр у кт у рнан схема у стройст в а п е р еда чи и нфор ма цщ1
I\ онтро JIЯ а с и н х ронно -ад р ес ным спо с обо м
формирующих в коллекторных цепя х с помощью диод
ных
матриц
ДЗ
-
Д8
кодовую
комбинацию
номера
данного объекта и причины отка з а в его работ е.
При восстановлении объекта вторая гр уппа контак
тов реле с помощью кон де нс а тора С2, тран з и с торов Т 1,
ТЗ и диодных матриц ДЗ - Д7 и Д9 фор м ир ует ком -
114
бинацию импульсов, несущйх информацию о восстанов
лении объекта.
Таким образом,
при разряде дифференцирующих
конденсаторов Cl и С2 в коллекторных цепях транзис
торных ключей происходит преобразование сигналов
контактных датчиков в импуль<Сную форму.
н• объекта
~
Отказ
объекта
Д7
Восстановле
объекта
ДВ
Дl
.
Рис.
тор
4.8.
.
Принципиальная с х ема узла фор ~шрования
сигнала при асинхронной передаче
адресного
Параметры
дифферы-щирующей
цепи - конденса
Cl, резистор RЗ -должны удовлетворять двум ус
ловиям:
- . обеспечивать формирование импульса заданной
длительности (определяемой верхней граничной часто
той Полосы пропускания выбранного кабеля передачи);
:_ создавать токи в базовых цепях транзисторов,
достаточные
для
их
насыщения
при
соответствующей
коллекторной нагрузке (чнсле приемников информации,
подключенных к данному кабелю).
Длительность импульса сигнала, передаваемого по
кабелю, есть
величина обратная
верхней
граничной
частоте, на которой еще нормируются ~го параметры.
При расчете вели<шны тока базы, необходимой для
обеспечения насыщения транзистора, следует учитывать
зависимость - коэффициента усиления транзистора в ре
жиме переключения
от
степени
насыщения.
115
Как
уже
передача
водным
уkазывалось
сигналов
линиям
ранее,
овязи
сигналов
является
облада-ет
свойствами
возможна
простейшим,
зависеть
от
пивших сигналов,
лее сигналов за
кодом
что
времени
и
а вероятность
по
многопро
при условии,
т.
е.
он
стационарности,
отсутствия последействия.
Эти условия означают,
должны
асинхронно-адресная
параллельным
поток
ординарности
параметры
от
что
одновременно
числа
потока
ранее
и
не
посту
появления двух
и
бо
малый отрезок вр.емени Лt есть беско
нечно малая величина более высокого порядка, чем Лt.
При выполнении этих условий вероятность появле
ния
ложной
ментов
информации
передачи
вследствие
сигналов
совпадения
будет о п ределяться
мо
форму
лой
Рл= 1-Р0 = 1--~Л.-,
(4.3)
1 +'1где
Р0 - вероятность того, что линия свободна;
л.
--;; -
время
занятия
линии
для
передачи
одного
сигнала;
v-
интенсивность
поступления
сигналов
в
линию
передачи.
Недостаток а· синхронно - адресного способа передачи,
заключающийся в невозможности его применения для
передачи
лов,
группированных
существенно
по
времени
ограничивает
появления
практическое
сигна
использо
вание этого способа в системах телеуправления и теле
сигнализации, информация в которых сильно коррели
р, ована во времени.
Упорядочение во времени процесса передачи сигна
лов
контроля
по
многопроводным
линиям
можно
осу- ,
ществить двумя способами:
-
путем
ральным
периодического
устройством
адресного
состояния
запроса
объектов
цент-
управ-
лени~;
-
распределением
во
времени
передачи
информа
ции от каждого из объектов осуществляемым устройст
вом
синхронизации.
Структурная схема устройства передачи информации
контроля с адресным запросом объектов изображена на
рис. 4.9 .
. 116
В этой схеме ё tюмощью устройства формирований
адреса запрашиваемого объекта по адресным прово
дам в линию передаются кодовые комбинации номе
ров объектов .
Рис . 4.9. Структурная схема устроИства передачи информации
контроля с адресным запросом объектов
К этим же проводам подключены дешифраторы ад
ресных комбинаций, выходные сигналы от которых с
помощью
схем
совпадениi1 И 1 - ИЗ
и
электронных
ключей ЭКl - ЭКЗ выдают в информационные прово
да сигналы о состоянии контакт н ых датчиков
КЗ
объекта управления.
Одновременно информация о номере объекта и со
Kl -
стоянии
его
датчиков
контроля
подается
на
выводное
и .ли управляющее устройство. Формирование з апросных
117
комбинаций
может быть осуществлено с помощью ре
куррентного
регистра
литель
-
сдвига
или
по
схеме
«распреде
шифратор».
Структурная схема формирователя запросных комби
наций с помощью рекуррентного регистра сдвига изо
бражена на рис. 4.10, а.
Регистр ·сдвига состоит из ячеек памяти ЯПl-ЯПп
и сумматора
по модулю два .
Схемой «запрет» и сборкой ИЛИ2 производится на
чальная
запись
единицы
в
регистр;
согласование
с
ли
нией осуществляют усилители Yl - Уп .
Количество выдаваемых кодовых комбинаций дан
ным регистром равно 2п- 1 ,
rде п - количество ячеек
памяти в регистре (без учета вспомогательных ячеек
при двухтактном питании регистра).
Достоинством данной схемы формировани~ запро
сов
является
ее
простота,
однако
при
этом
усложняют
ся дешифраторы на объектах управления, поскольку
последние должны быть выполнены по схеме, обеспечи
вающей выборку любой комбинации из множе·ства 2п- 1
комбинаций.
В целях упрощения дешифраторов на объектах уп
равления комбинаций запроса могут быть сформиро
ваны с заданными свойствами (.например, с постоян
_ ным соотношением единиц и нулей). В этом случае ко
личество диодов в дешифраторе может бь1ть равным
числу единиц в коде
адреса.
Формирование запросных комбинаций с заданными
свойствами производится
по схеме
шифратор», изображенной на рис.
«распределитель
-
4.10, 6.
В этой схеме импульсы с в.ыхода каждой из ячеек
памяти распределителя ЯП 1 - ЯПп через шифраторы
Шl - Uln подаются на входы соответствующих усилителей
Yl -
,
Уп.
Каждый из шифраторов Шl
образование
одиночного
Шп производит пре
-
импульса
с
выхода
распреде
лителя в комбинацию параллельного кода с заданным
соотношением
единиц и
нулей,
а
усилители
Yl -
Уп
обеспечивают передачу кодовых комбинаций импульсов
в адресные провода.
Следует отметить, что при использовании адресных ·
комбинаций с заданным
соотношением единиц
и ну
лей количество адресных проводов должно быть увели
чено
118
на
некоторую
величину
т
-
п,
где
п
и
т
соответ-
k
адресным
прогэоаам
ИЛИ2
К адресным
'
6
или
Рис.
Структурные схемы формирователей запросных
комбинаций:
4.10.
а
-
с
по r·..~ощ ыо
р е к ур рентного
регистра
б- по схеме «распредел ит еJJь
-
сдв:нга;
шиф1Jатор >
119
ственно количество проводов для запроса объе.ктов при
безызбыточном и
избыточном
кодировании номеров
объектов.
Так, если для передачи запросов о состоянии N объ
ектов при безызбыточном коде требуется п проводов
1n=
при
то увеличение потребного числа проводов
log2N J,
использовании
отношением
для
«единиц»
запроса
и
кода
«нулей»
с
постоянным
может
быть
со
опреде
лено по соотношению
2/l= ст-k
т
где т
-
общее
количество
(4.4)
'
разрядов
в
избыточном
коде;
k-
количество единиц в за просных комбинациях.
Устройства передачи с адресным за просом источни
ков информации используются, как правило, для пере
дачи информации к _9дному потребителю
(центральн о
му устройству).
При необходимости одновременной передачи инфор
мации
нескольким
территориально
расположенным
в
пределах пункта управления приемникам информации
м·ожет быть использовано устройсmю передачи инфор
мации
параллельным
сигналов,
кодом
структурная
с
схема
временным
которого
разделением
изображена на
рис. 4.11.
В этом устройстве адресные и инфо рмационные им
пульсы формируются с помощью шифраторов Шl-Шп
непосредственно на объектах управления, а последова
тельная во времени передача информации от каждого
из объектов обеспечивается специальным распредели
телем.
Распределитель работает
та.ктовых импульс-ов (ГТИ),
от
единого
генератора
а его выходные сигналы
через схемы совпадений Иl - Ип и электронные клю
чи ЭКl - ЭКп обеспечивают поочередную выдачу им
пульсов, несущих информацию о номерах и состояниях
объектов в
общий
могут
подключены
быть
мещаемые
При
целях
в
кабель
различных
большом
сокращения
передачи.
приемники
элементах
количестве
проводов
К этому
пункта
объектов
и
кабелю
информации,
раз
управления .
управления
упрощения
в
аппаратуры
передачи сигналов о состоянии объектов может быть
испощ_,зовано устройство телесигнализации (рис. 4.12) ,
у которого форм и рование адреса объектiJ. произ.водитс»
120
непосредственно в приемнике информации . Данное усr
ройство
телесигнализации
рабо'!'ает следующим
обра
зом.
С
помощью
совпадений
распределителя
И'l
-
И'п
импульсов
производится
через
схемы
поочередно~
тывание информации с контактных датчиков К1
....
Шп
счи
Кп
-
ШI
Распределитель
Рис.
4.t 1. Структурная схема устройства
контроля
параллельным
соответствующих
кодом
с
временным
объектов
тронные ключи ЭКl
-
ЭКп
передачи
управления
-
информации
ра з делени ем
передача
и
сигналов
через
сигналов
элек ·
о
со
стоянии объектов во входной регистр приемного устрой ·
ства.
При этом с каждым тактом работы распределителя
в приемном устройстве формируются
адресt-ше
комби·
нации , соответствующие номеру опрашиваемого объек~
121
Формирователь
ta.
основе
двоичного,
рекуррентного
Начальное
ного номера)
адреса
может
быть
двоично-десятичного
регистра
выполнен
счетчиков·
11а
или
сдвига.
фазирование
(установка первого
формирователя
адреса
производится схемой фазирования
и
отсчет
распределителя
(СФ)
одновременно.
г----- ,
~
J
---4~---.......~Входнои
,~ 1
8_
-~----~регистр
81
~1
~1
[1
§-1
И2
t
~1
~1
~1
Распределитель
1
.___ _ _ _ _ _ _
~
1 rти
L
Рис.
4.12 .
цз
Приемное
3с!!JРойсmв!!__
\
_J
Структурная с х ема устро~rс т ва телесиг н ализации
с формированием адреса объекта в приемнике информации
Выдача
информации
в
виде
кодовых
комбинаций
номеров объектов и причин их отказов производится
через выходные ключевые схемы совпадений И 1 и И2.
Разрешающие импульсы на указанные схемы совпаде·
ний для исключения выдачи сигналов в моменты смены
состояний формирователя адреса и входного регистра
подаются от генератора тактовых импульсов (ГТИ) че
рез цепь задержки (ЦЗ).
Надежная
работа
устройства
передачи
сигналов .
при подключении к общему тракту передачи большого
· количества
достигается
условий :
122
передатчиков
и
в
счет
основном
за
приемников
выполнения
информации
следующих
ния
обеспечения независимости
тракта
чиков
передачи
от
как со стороны
входного сопротивле
количества
подключенных
источников, так и
емников информации;
- контроJ)я · исправности цепей передачи
ции и функциональных узлов устро й ства.
Выполнение
чить
этих
регулировку
условий
отдельных
также
дат
со стороны при
и нформа·
позволи т
э л ементов
исклю
пер едающ и х
и
приемных устройств и обеспечит своевременно е восста
новление отказавших схемно - конструктивных б л о к ов.
От формирователей инсрорма
ционных импульсов
Рис. 4.13. Принципиальная схем а ПОДl(ЛЮЧения отдельн ых эле
ментов передающи х и приемны х уст р ой сJ·в к общему п роводу
передачи
сигн алов
На рис. 4.13 изображена схем а подключ ени я от
дельных элементов передающих и приемны х устройств
к общему проводу передачи сигна л ов .
Питание соответствующих устройств тракта переда
чи сигналов производится от общего
источника
посто
янного тока .
Постоянство входного сопротивления в да нно й схе
ме обеспечивается за счет пода ч и от допол нительн ого
источника
питания
з апирающего
напряжения
лекторные цепи кл ючевых транзисторов ЭК:l
-.:
При услОВ'ИИ,
что
.
R.б1 < Rк1
И
на
-
кол -·
ЭК:п.
Rк < Rт
(Rт-
сопротивление закрытого транзистора) потенциа л точ
ки «а» практически не будет зависеть от кол и чества
подключенных
через
транзисторные
ключи
д а т чикоil
сигналов.
-, ,_Поэтому переп_ад напряжения в точке «G» пр и сра
батывании электронных ключей б у дет постоянным, что
123
обеспечива ет устойчивую работу входи.ого тран з истора
Т 1 приемного устройства .
Проверка
исправности
проводо в
и
электронны х
ключей может производиться периодической переда ч ей
контрольной информации в каждо м цикле опроса дат
чиков.
Приемные устройства
в
системах
передачи
и нфор
мации параллельным кодом могут быть выпо л нены а
заsисимости от типа оконечного устройства (ЭВМ, р е
гистрирующее устройство, табло отображения и т. д.}
по следующим схемам:
~ в виде обычного регистра сдвига , с которого про
}'!зводится перез апис1:> информации н а оконечное устрой
ство;
~ в вИде регистра с дешифратором , на выходе ко
торого включены инди.видуальные для каждого объекта
элементы памяти и индикаторы его состояний;
- в виде запоминающего устройства с равнодо
ступными для приходящих сигналов зонами (регист
рами) памяти .
Две первые схемы приемных устройств Параллель
ного кода вьшолняются по общеизвестным принципа м
построения этих уз лов в устройствах автоматики и те
лемеханики .
При этом опорная частота дл я синхрониз ации рабо
ты
всех
элементов
приемника
должна
задаваться
око
нечным устройством.
Для виз уального отображения информации о состоя
нии объектов в приемны х устройствах, выполненны х по
первой и второй схемам, могут быть использованы спо
собы отображения, изложенные в разделе 4.1.
Однако
объектов
при
на
большом
ряде
количестве
промежуточных
контролируемых
звеньев
управления
необходимо применять более совершенные способы при
ема и регистрации информации , а в ряде случаев ис
пользовать и машинные методы обработки и отобра·
жения информации о состоянии контролируемы х объ
ектов.
Ниже будет рассмотрен один из способов запо м и
нания и отображения данных о состоянии объектов у п
равления,
основанный
на
исполь з овании
лей запоминающего устройства (ЗУ)
ными зонами (регистрами) памяти .
124
с
Для
э т их
це
равнодосту п
В таком ЗУ количество зон памяти будет равно чис
·лу одновременно отка з авших объектов, а емкость (чис
ло разрядов) каждой . зоны будет определяться коли
чеством контролируемых объектов и сигналов о техни
ческом
состоянии каждого
из них.
Структурная схема приемного устройства, основан
ного на использовании ЗУ с равнодоступ_ными зонами
памяти, изображена на рис. 4.14.
Приемное устройство работает следующим образом.
Поступающий на вход ЗУ сигнал о смене состояния
. каждого из контролируемых объектов в виде кодовых
комбинаций номера объекта и номера отклонившегося
от
нормы
лем
параметра
нормализуется
входным
усилите ·
и запоминается промежуточным регистром.
Одновременно с помощью распределителя ввода
осуществляется поиск свободного регистра, в который
затем производится перезапись информации с промежу ·
точного регистра.
Запуск и остановку распределителя ввода обеспечи
вают соответственно формирователи пускового (ФПИ)
и стопового (ФСИ) импульсов.
Пусковой импульс формируется при изменении со
стояния входного усилителя, стоповый
падения, фиксирующими идентичность
межуточного
и
одного
из
-
схемами сов
состояний про
равнодоступных
реги·стров,
на который переписана поступившая информация.
Для нормальной работы
приемного устройства
не
обходимо выполнение следующего условия ·
tп
где
tn -
< tip ·Кр,
(4.5)
i;P -
период поступления информационных кодовых
комбинаций на вход приемного устройства;
период следования тактовых импульсов рас
Кр
коэффициент
пределителя
-
ввода;
деления
частоты
пульсов распределителем
тактовых
им
ввода.
Это условие означает, что периодичность поступле
ния . информации на вход приемного устройства не дол
жна. превышать максимального времени поиска свобод
ного регистра.
В случае ввода в ЗУ повторной информации о дан
ном объекте поиск нужного регистра производится пу
тем сравнения (с помощью схем совпадения Иl - Ип)
125
._
t-..:J
О)
· Распределитель
•r:.
-
':?
~
Ci
:i:
01
~
~
С) Q.
Е:; Е::
:::., ;;:,
:t
><
"'
::s:-"'
"'С\)
<Ь "'
(\)
~-
. ><
"'~н~
"'
~ .
~r:.
~
::;;
:s:.-"'
~r:.
<IJ
~Q
Q
С)
с§-
~
~
"';;:,
"Пуск"
;j
вывоаа
QJ
с..
1
Распределитель ввода
1
Рис. 4.1'4. Структурная схема приемного устройства с · ЗУ из равнодоступных регистров памяти
кодов
промежуточного
и
равнод9стуnнь1Х:
регистров,
а
разрешение переписи через входной ключ дает соответ
ственно сигнал со схемы совпадений состоянr~й
регист
ров.
Информация,
быть
хранящаяся
отображена
в
регистрах
непосредственно
на
ЗУ,
может
индикаторах
со
стояний регистров, выведена (с помощью распредели
теля вывода) на
управляющее или
регистрирующее
устройство или подана на вход аппаратуры передачи
данных
з венья
для ·
передачи
информации
в
вышестоящие
управления.
Сложность и стоимость приемного устройства с рав
водоступными регистрами памяти в первом приближе
нии
пропорциональны
количеству
запоминаемых
им
сигналов.
Поэтому выигрыш по затратам
сравнении
с
видуальных
приемником,
для
в
каждого
объекта
руются 'все возможные состояния
лируемых объектов,
будет
N-
общее
+ т) 11
количество
количество
помощью
зон
памяти
каждого из
инди
фикси
контро
соотношением
(4.6)
Nm
(k
т
его создание в
с
определяться
'fJ =
tде
на
котором
'
контролируемых
разлиЧных
сигналов
о
объектов;
причинах
отказа одного объекта;
!!:- количество
п
-
среднее
разрядов в числе
количество
N;
одновременно
отказавших
объектов .
следует из
Как
формулы, выигрыш по затратам
при использовании в приемном устройстве ЗУ с равно
доступными зонами памяти будет возрастать с увели
чением
соотношения
N
-=-
и
количества
различных
ава
п
рийных сигналов т о каждом объекте при условии, что
N-::;p т .
Применение в приемном устройстве ЗУ · с равнодо
ступными
кую
регистрами
важную
с
точки
памяти
зр .ения
позволяет
упрощения
редачи данных о состоянии объектов
управления
и
снижения
«сжатия»
контрольной
величины,
определяемой
загрузки
в
и
до
числом
та·
пс·
высшие звеньн
каналов
информации
только
решить
аппаратуры
связи
задачу
минимальной
неисправных
объектов.
127
Количество равнодоступных зо.н памяти в ЗУ, необ
ходимых для фиксации отказов в работе объектов при
известных общем количестве объектов и средней ин
тенсивности потока: их отказов, может быть определено
с
помощью
математического
аппарата
вого обслуживания по заданной
(обслуживания)
теории
массо
вероятности фиксации
запоминающим . устройством
сигналов
о неисправностях контролируемых объектов.
Если поток сигналов об отказах объектов является
простейшим, вероятность фиксации в ЗУ отказа объек
тов будет определяться соотношением
р
·
_ R(n-1,
Ф-
R(n.
(28]
а)
а)
(4. 7)
'
п
где R (п, а.)= ~ ~~ е-а - распределение Пуассона;
11=0
п
количество зон памяти в ЗУ;
rx -
среднее
·
число
сигналов,
поступающих
в
ЗУ за среднее время восстановления од
ного неисправного объекта.
Задаваясь
требуемой
величиной
РФ, по формуле
(4.7) методом последовательного приближения можно
определить требуемое количество п зон памяти в ЗУ.
Практический интерес представляют и следующие
характеристики рассматриваемого ЗУ:
k - среднее число занятых аварийными сигналами
зон ЗУ, определяемое по формуле
(4.8)
-
вероятность
того,
что
ЗУ
полностью
занято
(Рп. з):
(4.9)
- среднее время полного занятия ЗУ аварийными
сигналами (tп. з):
t п . ~ =-1ll/J- •
( 4.1 О)
где µ'--интенсивность
потока
фиксируемых ЗУ сигналов об отказах объектов (интенсивность по
тока обслуживания) .
128
Пользуясь изложенной
цами
распределений
определим
количество
методикой расчета
Пуассона,
зон
памяти
и
приведенными
и
другие
табли
в
[28],
вероятност
ные характеристики ЗУ, используемого, например, для
телесигнализации о неисправных объектах при различ
ных общем количестве и средних коэффициентах ис
правного действия (КИД) объектов, а также различной
допустимой величине вероятности фиксации в ЗУ всех
отказов в их работе.
· Результаты расчетов
вероятностных
харак·теристик
таких систем с числом объектов, равным 100 и 200, _по
казывают, что для фиксации 90°/0 времени всех отка
зов в работе 100 объектов с КИД, равным 0,9, доста
точно ЗУ емкостью в 12 равнодоступных регистров па
мяти, а для
же условиях
-
фиксации отказов 200 объектов
ЗУ емкостью в 20 регистров.
при тех
Среднее число занятых зон ЗУ и среднее время пол
ного занятия ЗУ в соответствии с формулами 4.8, 4.10
будут равны k=9,
tп.з=2,5 мин для 100 объектов и
tп.з=l,4 мин для 200 объектов.
k= 17,
Следует отметить, что при одинаковой величине ве- .
роятности фиксации контрольной информации с увели-
.
чением
количества
объектов
соотношение
N
-n
возрас -
тает, т. е. применение ЗУ с равнодоступными регистра
ми памяти становится более эффективным
с ростом
количества контролируемых объектов.
При практическом использовании ЗУ с равнодо
ступными зонами памяти необходимо принимать меры
по обеспечению
нормальной
работы
приемных уст
ройств при ,массовых отказах объектов.
Возможны в зависимости от назначения приемного
устройства следующие варианть1 решения этой задачи:
- подключение к ЗУ дополнительных регистров
памяти из общего для данного уровня управления ре
зерва
элементов памяти;
снижение скорости ввода и отображение номеров
неисправных объектов на промежуточном регистре;
-
-
исключ ~ ние
из
общего
числа
контролируемых
объектов менее важных . объектов или объектов, на вос
становление которых требуется продолжительное время .
И еще одно важное обстоятельство нужно учиты
вать при передаче с данного ЗУ информации в высшие
звенья
5-370
управления.
129
Поскольkу в ЗУ хранится информация только об от
казавших объектах, поэтому без периодической пере
дачи на высшие звенья управления всей информации о
состоянии объектов может по ряду причин наступить
несоответствие
данных
о
действительном
состоянии
объектов в различных звеньях управления.
Такую передачу всей информации о состоянии объ
ектов
можно
ключения
ному
производить
входа
путем
аппаратуры
периодического
передачи
к
под
промежуточ
регистру.
Периодичность передачи на высшие ступени управ
,'Jе·ния информации о состоянии всех объектов будет за
висеть
от требуемой для принятия решений достовер
ности приема информации и от реальной надежности
технических средств системы управления . Чем ниже
требования к достоверности информации и надежнее
средства управления, тем реже будет возникать необ
ходимость
обновления всей информации на высших
ступенях управления.
Рассмотрим
более подробно
работу
основных
эле
ментов приемного устройства с ЗУ из равнодоступных
регистров памяти при вводе и отображении в нем ин
формации
о
состоянии
технических
объектов
(рис. 4.15) .
Пусть на вход приемника поступают ·в . параллель
ном коде положительные импульсы о смене состояний
контро:Лируемых
объектов в
виде
п-значных
номеров
объектов с т количеством их состояний .
Поскольку каждый из двоичных разрядов кодовых
комбинаций номеров объектов и сигналов об их состоя
нии в рас-сматриваемом устройстве принимается по од
нообразным
показаны
алгоритмам,
только
поэтому
элементы
1<одовых комбинаций
на
схеме
приемника
номеров объектов
двух
рис.
4.15
разр я дов
и двух сигна
лов «Норма» и «Аварию>, характеризующих их состоя
ние.
Прием кодовой комбинации номера объекта
и, на
пример, сигнала «Авария» этого объекта в предполо
жении, что
равнодоступный регистр памяти (тригге
ры Тг8
-
ТгlО)
свободен,
происходит следующим
об·
разом.
При воздействии положительных импульсов от пере·
дающего устройства на базовые цепи входных усилите·
лей, выполненных на транзисторах Т 1 - Т4, · в их кол ·
130
Г
1-
~
-
-в;iidнЫе- усилители
-
RZ
-т 7ffiОмёжvmоЧный т- СхемысравНёнuя- регистр
: инq:юрмации регистров
1
-
~
1
1 Л5
Л6
1
тРавнодостvпнь Щ J
регистр
- _- -
г--
Е:
~
~·
t3
~ ~ ----"-0-t[.
~ Е: ~ ~1
&-
!"
"<:>
~
§
:i:
1§
§
~
w
i
ЦН - l 1
R37
Рис. 4.15. П р инципиальная схема ввода информации вприемник из равнодоступных регистров памяти
лекторных
цепях
передающие
на
возникают
триггеры
отрицательные
Тгl
-
Тг5
импульсы,
промежуточного
регистра принятую кодовую комбинацию номера
екта и сигнала об аварийном его состоянии.
Одновременно
импульсы
с
коллекторов
объ
транзисто
ров Tl, Т2, воздействуя через диоды Дl, Д2 на базу
транзистора Т 10, формируют в его коллекторной цепи
стартовый
те
Импульс,
триггеры
переводящий
промежуточного
в
нулевое состояние
регистра,
на
входы
кото
рых Не ПО·ступают ИМПУЛЬСЫ ОТ ВХОДНЫХ усилителей.
Кроме того, стартовый импульс производит запуск
распределителя ввода, состоящего из
триггеро·в Тг6,
Тг7 и генератора тактовых импульсов ГТИ.
При одновременном воздействии через диоды Д26,
Д27 положительных импульсов с выходов триггера Тг7
распределителя ввода и с триггера Тг 1О равнодоступ
ного регистра на базу транзистора ТВ ток с его кол
лекторной нагрузки через диод Д23 открывает транзи
стор Тб, что переводит в закрытое состояние ключевой
транзистор Т7. При этом через диоды Д18 - Д21, Д24,
Ц25 снимается запирающее напряжение с входов триг
геров Тгl -Тг8 и через резисторы R,23- R25 триггеры
равнодоступного
падающее
с
регистра
состоянием
переводятся
триггеров
в
Тгl,
состояние,
Тг2
сов
входного
регистра.
Идентичность состояний триггеров входного
межуточного
регистров
определяется
схемами
ния, выполненными на диодах Д4-Д17
и
и про
сравне
резисторах
R19-R22.
При воздействии положительного импульса со схе"'1
сравнения на базу транзистора ТБ его коллекторный
потенциал вызывает срабатывание релаксатора (Р~л.),
формирующего стоповый импульс для установки в и::
ходное состояние распределителя ввода.
Записанная в равнодоступном регистре информация
о номере неисправного объекта отображается на циф
ровых индикаторах ЦИI, ЦИ2 и индикаторе сигнала
«Авария» Л 1.
Преобразование выходных напряжений триггеров
равнодоступного регистра в форму, необходимую для
управления
индикаторами,
производится
с
помощью
дешифратора и усилите.Ля Yl. При повторном поступ
лении на вход приемника информации об этом же объ
екте импульс разрешения записи кодовой комбинации
132
на промежуточный регистр формируется схемами срав
нения состояний регистров и транзистором TS.
В
случае
нормального
передачи
информации
состояния
объекта
о
восстановлении
приемное
устройство
срабатывает в таком же порядке. При этом запись на
равнодоступный регистр состояния «Норма» произво
дится триггером Тг4 от воздействия на его вход сигна
ла от буферного триггера Тг5, управляемого транзисто
ром Т9.
Гашение индикаторов номера объекта и его состоя
ния происходит в результате перехода триггера ТгlО, в
котором до этого запоминался сигнал «Аварию~ , в про
тивоположное состояние.
Освободившийся
равнодоступный
регистр
может
быть использован для отображения аварийного состояния другого объекта .
·
Подключение дополнительных
равнодоступных ре
гистров
к промежуточному
схеме, аналогичной
регистру
осуществляется
по
подключению первого регистра; со
ответственно также должно быть увеличено количество
триггеров
в
распределителе
ввода
и
элементов
в
схеме
управления.
Одним
из
важных
вопросов,
который
необходи
мо решать при построении устройств переда·чи инфор
мации о функционировании взаимосвязанных техничес
ких комплексов, является о. беспечение постоянства ад
ресной части информации об изменении состояний объ
ектов, обеспечивающих решение определенного круга
задач,
ным
при
или
замене
откаЗавшего
изменение адресной
оборудования
части при
р~зерн
использовании
оборудования для решения других задач.
Технические пути решения данного вопроса зависят
от способа и требуемой оперативности передачи инфор
мации.
При
янство
~:~ространственном
местоположения
чивается
ных
че
-
включением · в
коммутационных
путем
разделении
выходной
сигнальные
устройств,
изменения .
при
адреса
сигналов посто
информации
в
цепи
обеспе
полнодоступ
адресной
переда
шифрующих
или
дешифрующих блоках соответствующей аппаратуры пе
редачи информации о состоянии технических средств.
При большом количестве объектов управления и вы
соких требованиях к оперативности перестройки
си~
стемы
адресования
информации
о
состоянии объектов,
133
высоких требованиях к скорости передачи, обработки и
отображения информации возможно также программ
ное решение вышеуказанной задачи с помощью средств
вычислительной техники .
При этом в ЭВМ должны вводиться исходные дан
ные о номерах соответствующих комплектов оборудо
вания, а также своевременная информация об их за
мене или изменении задачи.
Постоянство адресной части выходной
информации,
,выдаваемой ЭВМ о ходе процесса или решения задачи ,
в
данном случае обеспечивается программным спосо
бом с учетом изменившихся номеров источников вход
ной информации. Таким же способом обеспечивается
при необходимости и постоянство
пространственного
расположения информации при выдаче ее на устройст
во отображения .
Ряд специфических требований к устройствам пере
дачи
информации
о
состоянии
технических средств
дает возможность использовать их в составе объектов,
часто
меняющих
свое
размещение
на
местности,
а
так
же применять их для передачи информации между объ
ектами,
имеющими
ограниченное
число
соединительны х
линий, по которым должна передаваться соответствую_
щая информация.
В этом случае
первоочередной
зада чей ,
котор у ю
нужно
решить
при
построении
технических
средств
для
передачи информации о состоянии объектов в аппарат
ные управления или для обеспечения взаимного техно
логического
ляется
взаимодействия
максимальное
различных
сокращение
объектов ,
емкости
яв
соединитель
ных кабельных линий связи, используемых дл я пере
дачи указанной информации между соответствующими
объектами.
В таких объектах с точки зрения· простоты реализа
ции наиболее целесообразно использовать следующие
способы передачи информации о состоянии технических
комплексов:
-
частотное
или
част0тно-временное
уплотнение
физических цепей (пар) кабельных линий, по которым
осуществляется
телефонная
связь
обслуживающего
персонала соответствующих аппаратных;
для
временное
передачи
белей ;
134
уплотнение
информации
специально
uепей
выделенных
соединитель.ных
ка -
·
-
передачу
ратуры
по
аварийных
цепям
сигналов
основного
об
от'Казах
технологического
аппа
взаимо
действия соответствующих- технических средств .
Структурная
схема
устройства
телесигнализации с
частотным уплотнением цепи телефонной связи изображена на рис. 4.16.
.
Частотное уплотнение можно осуществить в подто
нальном и надтональном спектрах частот на физичес
ких
цепях,
спектр
частот
пропускания
которых
шает полосу частот телефонного канала
превы
(0,3-3,4)
кГц.
С помощью фильтров Ф на стороне передачи произ
водится · разделение частот телефонного разговора и те
лесигнализации.
Управляемые по частоте генераторы
(рис. 4.16)
обеспечивают преобразование сигналов от датчиков
К,
-
Кп в переменное напряжение
надтональной
час
тоты.
На стороне приема с помощью фильтров Ф ,
-
Фн,
детекторов ДJ - Дп и усилителей постоянного тока
УПТ 1 УПТ п соответственно осуществляется выделе
ние, преобразование, усиление принятых сигналов и вы
дача их на исполнительные ил11 Индикаторные устройства.
Телесигнализация с использованием частотного уп
лотнения физических цепей кабельных линий исполь
зуется,
ка к
правило,
для
передачи
относительно
не
большого количества сигналов или команд .
Это обусловлено, во-первых,
затухания
в
цепях
во-вторых, плохой
передачи
высокой зависимостью
сигналов
от
их
частоты
и,
унификацией в производстве частот
но-зависимых (генераторов, фильтров и др.) элементов
устройства телесигнализации.
Для передачи информации контроля и управления
от большого количества объектов используются различ
ные
методы
лотнения
временного
специально
или
частотно - временного
выделенных
для
уп
телесигнализа
ции физических цепей.
Наиболее целесообразными с точки зрения сокраще
ния кол_ичества сигнальных цепей в этих условиях
мо
гут быть использованы устройства телесигнализации с
формированием адреса объекта непосредственно в при
емном устройстве (рис. 4.12), а также простейшие уст
ройства телесигнализации и телеуправления с последо
вательной во времени передачей
каждого двоичного
сигнала (рис. 4.17) .
135
.....
с.о
О')
1-------- - - - -
--------..i
~
~>.
оОъек11i61
§-
г--l
1~
1
Kt
~~
(J
::, !;!
~ 11>
llJ Е
.1
1
1
1
j
"1
Cl..,~
::. С)
J-rgJ'
.
1~
1
L_~_J
fп,т
~~
tз Е
g.~
Е:
~
,g
>:
.::,
~
Рис. 4.16. Структурная схема устройства телесигнализации с частотным уплотнением цепи телефонной связи
Основными особенно,стями
устройства
телесигнали
зации, изображенного на рис. 4. 17, являются возмож
ности его раб оты в си·стеме объектов, не имеющих об
щей ча·стоты синхронизации , а также для сбора и нфо р
мации с однотипных
групп
объектов,
соединенных с
пунктом управления по р адиальной схеме.
а) Переаающее . устройство
Датчики
Распределитель
1 группы
объектов
п
2
г-:--,
1~· '
1 . К1
: t-<'L-+'--Kz
1
1
~.....l_
__j,._4---_ _ __
к·
L_~J
1
6) Приемное устройство
Рис.
4.17.
Структурная схема устр ойства телесигн ализаци11 с времен
ны м уп лотнен ием выдел~нной для каждой гр у ппы объектов с игна ль
ной цепи
137
Устройство работает следующим образом.
С помощью входящих в состав приемного устрой
ства генератора тактовых импульсов (ГТИ), распредели
телей №
1 и 2, схем совпадений и;
устройств · (Вых.
ветственно
У1 -
Вых .
формирование
У")
-
и~
и выходных
осуществляется
временнь1х
соот
интервалов
для
передачи состояния каждого датчика, всего объекта и
упорядочение по
каждой из групп
времени ·
объектов,
передачи
информации от
а. также согласование вы
ходных сигналов с входными параметрами линейных
цепей № 1, 2, ... , п.
Передающее устройство производит преобразование
состояний датчиков К 1 Кп объектов
управления в
импульсы постоянного тока, с помощью которых в такт
с синхронизирующими импульсами приемного устрой
ства, поступающими с линии, электронным ключом ЭК
производится
тора УР
изменение
номинала
управляемого
резис
(уменьшение до Rмин значения номинала УР
при передаче каждой единицы и восстановление номи
нала при передаче нуля информации от каждого дат
чика).
Выделение, формирование тактовых импульсов и им
пуль:са
начального
ществляют
фазирования
входное
устройство
тактовых
импульсов
(ФТИ)
ния СФ.
Прием
информации
и
щие индикаторы
-
и
выдача
производится
схемами совпадения и;
соответственно
Вх.У,
и;,
схема
ее
осу
формирователь
на
фазирова
соответствую
селекторами
С1 -
' формирователями
С'!>
прямо~
го и обратного кодов (ФПОК) и выходными триггерами
Тгl -Тгп.
Рассмотрим более подробно работу специфических
данного устройства телесигнализации - ли
нейных выходных и входных устройств, а также селек
тора информационных сигналов (рис. 4.18).
элементов
Как указывалось ранее, это устройство телесигнали
зации не требует для синхронизации передающих и
приемных распределите.пей
общей сети переменного
тока.
мы
Синхронная работа соответствующих элементов схе
обесnечивае'!'ся за счет использования в тактовых
·
riei1яx ра·спределителей
импульсов
запроса
информа
ции, выдаваемых в линейные цепи выходным устройст-
138
r
ПереiJающее
yciтipoiicml}o
1
..... .
-
Д9
NO1
т
Лини.я
Т
Приемное
устройство
Rл;z
RЗ
л1
1
~1Ик
3
TI
дz
z
Rл;z
г~
Лz
1
+Uсм
1
кФТИ
Рис.
""'
<.о
4.18.
1
-Uк
К дешщрратару
Принцип иал ьн ая схема линей н ых устро йств и селектора
ОтГТИ
От первоiа
вых. распре
ilелителя
2
вом приемника. При этом поступающий в каждую ли
нию первый запросный импульс производит начальную
установку (цик~овое фазирование) распределителя пе
редающего устрой·ства.
Количество запросных импульсов, передаваемых в
каждую линейную цепь, равно числу двухпозиционных
сигналов
щему
дачи
от
датчиков,
передающему
запросных
дится
подключенных
устройству.
импульсов
распределителем
в
к
Отсчет
линейные
соответствую
времени
цепи
пере
произво
номер два.
Для исключения в моменты передачи информации
наводок в соседние цепи питание линейных цепей про
изводится по симметричной схеме. Равенство токов в
прямом и обратном проводах линейной цепи обеспечи
вается
за счет
трансформаторной
связи
выходного
транзистора ТЗ с остальной частью схемы, а также
включением
в
общие
цепи
развязывающих
диодов
Д4-Д9.
Процесс передачи информации в данном устройстве
телесигнализации
заключается в следующем.
При поступлении от второго распределителя поло
жительного напряжения в базовую цепь транзистора
последний начинает управляться перепадами напря
Tl
жения
от
очередь
генератора
вызывает
тактовых
импульсов,
периодический
запуск
что
в
свою
блокинг-гене
ратора, собранного на транзисторе Т2. Выпрямленное
диодом ДЗ напряжение от блокинг-генератора произво
дит
периодическое
транзистора
в
ТЗ,
линейную
открывание
и
закрывание
передающего
цепь
к
выходного
запросные
первому
импульсы
передающему
устрой
ству.
В передающем устройстве запросные импульсы вы
деляются в коллекторной цепи транзистора TS и по
ступают через формирователь - тактовых импульсов в
соответствующие цепи
передатчика. Сформированные
при опросе контактных датчиков информационные им
пульсы воздействуют на базовую цепь транзисторного
ключа Тб, с помощью которого производится изменение
эквивалентного
цепи. При
этом
сопротивления
нагрузки
Rэ
линейной
максимальное значение Rэ соответст
-
вует передаче «нуля», а минимальное значение Rэ
передаче «единицы» информации. Из. менение эквива
лентного
сопротивления
«единиц» информации
140
нагрузки
в
производится
моменты
путем
передачи
параллель-
наго
подключения
к
сопротивлению
при открытом транзисторе Тб
стора Rн2.
Селекция
нагрузки
его коллекторного
R
н,
рези-
·
информационных
импульсов
в
приемном
устройстве производится в коллекторной цепи транзи
стора Т4, база которого подключена к линии в точке с
мак·симальными
перепадами
напряжения
при
измене
нии эквивалентного сопротивления линейной нагрузки.
5 i---~~~~~~~~~~~~~~~~~~~--t
---t
6
71-~~~~~~~~~~~
Рис.
4.19.
Временная диаграмма работы приемного устройства
Уровень ограничения тока базы транзистора Т4 при
селекции
+ Ис
ния
«единицы» олределя~тся напряжением смеще
и резистором
Rl 1.
Работу приемного У'строй·ства для случая передачи
информационных единиц на пятой и шестой позициях
цикла передачи сигналов первым устройством телесиг
нализац11и
иллюстрирует
изображенная
временная диаграмма уровней напряжения
на рис. 4.19
в осно1шых
'!'очках схемы.
Нумерация
эпюр
напряжений
на
временной
диа
грамме соответствует номерам контрольных точек, пока
~а·нных на принципиальной схеме линейных устройств
и селектора информационных импулысов.
Помехоустойчиво·сть
телесигнализации
будет
раосматр,иваемого
определяться
устройегва
перепадом
тока
141
ly
в базовой цепи tранзисtора Т4 при приеме нулевых
и единичных информационных сигналов.
Можно
показать,
что
тока базы транзистора
этот
Т4
перепад
управляющего
будет определяться
соотно
шением
( 4.11)
где
(4. 12)
К=
Е
R1
(1 + .&.!..)
(1 +
R2
(4. 13)
Rэ2)
R2
Задаваясь значением тока в сопротивлении нагрузки
Rн 1 ,
вы
бором
•
соотношения
сопротивлении
R2
Rн _
2
можно
добиться требуемого перепада управляющего тока в
базе селектирующего транзистора Т4, а следовательно,
и . заданной помехоустойчивости
работы
схемы.
Напряжение источника питания линейной цепи при
известных параметрах линии выбирается из условия
обеспечения требуемого значения тока в базовой цепи
транзистора Тб, .когда напряжение на линейном входе
имеет минимаJJьное значение
формационных единиц).
(в моменты передачи ин
Это услови е будет в Ы полняться, если
Е?:-
16. допRн
R2
+ Rэ мин
где /б. доп - минимально допустимое
тока транзистора Т5;
D
_
"э мин -
·
Rимин =
142
(4.14)
1
1 - ~~~--
значение
+ Rн мин) RI .
+ Rн мин + RI '
(Rл
Rл
(R/4 + Rlб)-Rн2
R/4 + Rlб + Rн 2
базового
(4. 15)
(4. 16)
Особенности
4.3.
передачи
и
построения
отображения
устройств
информации
на верхних ступенях управ.rJен~я
В общем случае верхние ступени управления систе
мой технических средств решают следующие задачи:
- обеспечивают контроль за функционированиеl\1
системы;
-
производят
работе
системы
обработку
в
целом
стати.стических
и
отдельных
данных
в
технических
средств и выдачу на этой основе рекомендаций по даль
нейшему ее совершенствованию ;
выдают команды по изменению режима
-
си.стемы в
связи с возникающими задачами
и
работы
контроли
руют их исполнение;
-
планируют
технических
текущее
ресурсов
использование
системы
и
доводят
материально
плановые
за
дания до исттолнителей или управляющих у.стройств;
- обеспечивают координацию управляющих воз
действий с органами управления
взаимодействующих·
систем .
В
соста·в
цессов
(рис.
технических
упра·вления
4.20)
на
сред:ств
верхних
автоматизации
ступенях
могут
п ро
входить
универсальные и специализированные ЭВМ,
групповые и индивидуальные устройства отображения
информации о функционировании системы и ее техни
ческих
средств,
пульты
управления
операторов
с
ус:г
Р'ОЙСТВ;;!МИ ввода - вывода контрольной и управляю
щей информации, средствами телефонной свя з и.
Информационное обес·печение процесса управления·
на верхних ступенях включает получение контрольной
и.нфо.рмации о состоянии и функционированИ'и техничес
ких С'Редств
зованных
управляемой
команд
системы,
управления
по
п ередачу
изменению
формали
режима
работы системы, обмен информаци·ей технологи ческого
взаимодействия, передачу неформализованной ин фор
мации
по
управлению действиями
обслуживающего
персонала и другую информацию .
illИ·рОКИЙ круг реша•еМЫХ задач требует И·СПОЛЬЗО
ВаНИЯ для обмена информацией на верхних уровнях уп
равления
различных
надежной
передачи
каналов
связи,
информации
применения
современной
для
аппара
туры п ередачи данных и создани я кадежной сети теле
фонной связа.
143
В аппаратуре передачи данных для повышения на
дежности и достоверности передачи информации в ус
ловиях
воздействия помех
в
каналах связи
применяют
избыточное кодирование в сочетании с информацион
ной, решающей или комбинированной обратной связью
передатчика информации с приемником.
Каналы связи к промежуточным
ступеням
управления
Aпriapamypa
переi/ачи i/а1111ы.х
эвм
универсальная
Пульты
оперщпоров
группы
ПЛOllUpOIJ(JlllJll
Рис.
4.20.
оуппа
планирования
и МQmepuanьнo-
~'fe%!fe~~~'/:Jo
Общая
ст.раиство
Группа
отображения
оператив
ижрормации
каллективнаго
пользования
структурная
ного
управления
схема верхней
техническими объектами
ступени
управления
Повышение достоверности передачи информации в
системах с информационной обратной связью обеспечи
вается путем сравнения в передающем у.стройстве ин
формации, принятой от получателя по обратному кана
лу, и повтор, ения ее при несовпадении результатов срав
нения.
В системах передачи информации с решающей об
ратной связью заключение об отсутствии искажений
производится
декодирующим
устройством
приемника
информации по результатам проверки алгоритма обра
зования
помехозащищенного кода.
При обнаружении нарушений структуры или формы
сигналов в принятых комбинациях осуществляется пе
респрос передачи искаженных блоков информации.
И наконец, в системах с комбинированной обратной
связью повышение достоверности передачи информации
достигается
применением информационной и решаю-
144
щей обратной связи приемника и передатчика информа
ции
одновременно.
Требуемая
помехоустойчивость
передачи
информа
ции в современной аппаратуре передачи данных дости
гается
рациональным
выбором
кодов
и
принятием
специальных мер защиты от ложных срабатываний аппа
ратуры
ных
при
повреждениях каналов связи
помехах,
а
также
при
работе
или
интенсив
аппаратуры
в
ре
жиме сеансной связи.
Имея в виду, что вопросы построения оптимальных
кодов для передачи информации подробно освещены в
ниже будут рассмотрены некоторые спо
собы построения и методика расчета пусковых комби
наций для устройств передачи информации, работаю-
[20, 44, 48, 58],
щих в режиме сеансной связи.
.
Системами сеансной связи называют системы пере
дачи информации, в которых время передачи сообще
ния tп меньше среднего времени ожидания очередного
сеанса передачи информации.
Во время ожидания очередного сеанса передачи ин
формации приемное устройство аппаратуры сеансной
связи может находиться под воздействием помех или
сигналов, не предназначенных данному устройству, но
должно приводиться в дей.ствие при поступлении на его
вход пусковой комбинации, разрешающей дешифрирова
ние информационной части сообщения.
Здесь и далее под пусковой комбинацией будем по
лагать все служебные сигналы ( фазирующие, адресные
и т. д.), предшествующие собственно информационной
части сообщения.
Достоверность и скорость передачи информации в
таких системах связи будут зависеть от вероятностных
характеристик пусковой
комбинации,
определяющих
процесс ее передачи по каналу связи с помехами. Важ
нейшими из них являются вероятность ложного сраба
тывания
дачи
как
при
наличии,
так
и
при
отсутствии
пере
и вероятность неприема.
Вероятность ложного срабатывания P Jr можно опре
делить
за
как отношение
некоторое
время
к
числа
ложных пусков
максимально
приемника
возможному
числу
сеансов, которое могло бы быть за это время осуществ- .
лено.
При каждом ложном запуске приемник может вы
дать
потребителю
некоторое
число
кодовых
комбина-
145
ций, в среднем равное N. Величину
иной
степени
уменьшить,
можно в той или
N
применяя
избыточные
коды
для обнаружения ошибок, но нельзя Исключить полно
стью. Общая вероятность выдачи комбинации с не·об
наруживаемыми ошибками Р 0 будет поэтому включать
в себя не только вероятность появления необнаружива
емых кодом ошибок Рнк после правильного запуска, но
и вероятность· необнаруженных ошибок Рнл вследст!'3ие
ложного
пус.ка
( 4. 17)
Следовательно,
вероятность
вает общие потери
ложного
достоверности
пуска
увеличи
передаваемых
сооб
щений.
Вероятность
уменьшает
ции
даже
вает·ся
неприема
эффективную
в
том
случае,
получение
ме очередного
пусковой
скорость
когда
в
подтверждения
комбинации
передачи
системе
о
Рн
информа
предусматри
состоявшем-ся
прие
сеанса.
Максимально
возможное
число
сеансов
в
единицv
времени М1ш уменьшается до Ми на величину произ·ве·дения Мн· Рн, где Мн - среднее замедление, вызванное
неприемом пусковой 1юмбинации, т. е.
(4. 18)
Определение количеегва двоичных разрядов в пусковой
комбинации по найденным из соотношений 4.17 и 4.18
значениям вероятностей Рл и Рн можно произвести ме
тодом последовательного приближения. Бели предполо
жить, что появление пусковой ком·бинации за счет шу
мов на входе приемника
равновероятно,
а
дешифратор
будет за1пущен при появлении комбинации, полностью
совпадающей с пусковой, то минимально необходимое
количество разрядов в пусковой комбина ции опреде
ля· е11ся по формуле
(4.19)
где
/ tog?
~л
1 -
ближайшее большее целое число .
Бели вероятность неприема такой комбинации в ка
нале
146
связи
с
помехами
не
удовлетворяет
соотношению
допускают возможность искажения в пусковой
комбинации некоторого числа разрядов т, при котором
соотношение 4.18 не нарушается.
Вероятность неприема пусковой комбинации с т и
большим числом искажений в предположении Пуассо
4.18, ro
новского
ляется
распределения
длительностей
помех
опреде
соотношением
п
~
Рн= ~
'л(Т
+ 'tcp)
k
{ехр[-Л(Т+"ср)]}, .
k!
(4.20)
k~m
где Т- время передачи пусковой комбинации;
"ер
- средняя длительность помех;
Л - интенсивность помех.
Допущение искажений т разрядов в п-разрядной
пусковой комбинации в
С';
раз увеличивает вероят
ность ее ложно г о срабатывания при равновероятном
появлении на входе приемника любых комбинаций . По
этому для по.riучения требуемого значения Рл количе
ство разрядов в пусковой комбинации нужно увеличить
на
величину
п'= 11og2 ст
1
11 '
где
\ log2 С~1 \
(4. 21)
ближайшее большее целое число .
-
Изменяя величины т и п, можно определить коли
чество разрядов в пусковой комбинации , удовлетворяю
щей заданным требованиям по надежности передачи,
определяемыми соотношениями 4.17, 4.18.
Такой порядок расчета количества разрядов пуско
вой комбинации справедлив для систем сеансной связи,
у которых время передачи информационной части со
общения значительно больше времени передачи пуско
вой комбинации .
Для систем передачи коротких команд выбор струк
туры пусковой комбинации при необходимости следует
производить с учетом минимизаци.и общего времени пе
редачи
команд .
Поэтому
в
таких
системах
сеансной
связи передача пусковых комбинаций кодом, допускаю
щим искажения, будет целесообразна, если
п'
где
п' -
+ Р~ (№ + п + п') < Рн (N' + п),
количество двоичных
щих
снижение
разрядов,
вероятности
(4.22)
компенсирую
ложного
срабаты-
147
/
вания
при
передаче
кодом,
допускающим
искажение;
№- количество двоичных разрядов информаци
онной части сообщения (команды), подле
жащих повторению при неприеме пусковой
комбинации;
Рн и Р~
-
соответственно вероятности неприема пуско
вых комбинаций при передаче их кодами, не
допускающими
Из соотношения
передачи
(4.22)
пусковых
иокажения,
зависит
и допускающими искажения.
следует, Ч'ГО целесообразность
комбинаций
от
кодом,
вероятности
допускающим
искажения
посылок
в канале связи и длины информационной части сообще
ния (команды), а также допустимого количест.ва иска
жений в пусковой комбинации .
Данное положение
б
изо ражены
ром
от
длины
Рл =
10-5
иллюстрирует граф1ш,
зависимости
информационной
отношения
части
i-ra
кото-
Р 11 (N'
сообщения
п'
+ п)
при
для различных вероятностей искажения эле
ментарных _посылок
в
канале связи
и
переменном
коли
честве допустимых искажений в пусковых комбинациях
(рис.
4.21).
pн{N'+n}
-п
,-
D,5
о
Рис.
4.21.
'.
График зависимости
Z
2,5 J,O J,5
lg (N+n)
Рн(~;. + п) = f(lg(№ + п)]
Указанные зависимости nолучены для системы се
ансной связи, каждый цикл передачи команд l<оторой
имеет в своем составе пусковую комбинацию.
Для упрощения ра·счетов полагалось, что вероятно-
148
сти
неприема
пусковых
комбинаций, допус. кающих
ис
кажения, а также при повторных передачах пренебре
жимо малы. Вероятность неприема п-разрядной пуско
вой комбинации с учетом группировапия искажений в
канале связи определялась по формуле
(4.23)
где
Р- вероятность
искажения
элементарной
по-
сылки.
Из
графика
пусковых
следует,
комбинациях
что
при
допущение
и· скажений
указанных
ограничениях
а
нерационально, если длина сообщения не превышает со
ответственно 100 и
и m= 1 и 5; 1000 и
и m= 1 и 5.
316 двоичных
3100 двоичных
ра з рядов при р= 10-2
разрядов при р= 10-3
Иными словами, уменьшение вероятности искаже
ния элеме~тарных посылок в канале связи на порядок
позволяет и на порядок увеличить длину информацион
ной части сообщения при тех же х арактеристиках про
цесса передачи пусковых комбинаций.
4.4. Особенности
отображения
построения
устройств
информации
на
верхних
ступенях управления
Для
стоянии
визуального
и
отображения
функционировании
информации
сложных
систем
о
со
примР.
няют групповые устройства отображения в виде свето
планов проекционного или мозаичного типа [27, 52], а
также различного рода мнемосхемы [4, 9]. Как правило,
групповые
устройеrва отображения воспроизводят в
обобщенном
виде
конфигурацию
отдельных
объектов
системы и их функциональные взаимосвязи с выдачей
необходимой для управления информации непосредсг
венно на самой мнемосхеме системы.
Уточняющая информация о функционировании от
дельных объектов выдае11сЯ на дополнительные отобра
жающие устройства, размещаемые на самой мнемосхе
ме
или на
пультах операторов
по их з апросу .
Рассмотрим более подробно технические принципы
построения указанных отображающих у. стройств прi1-
149
менительно
к
задачам
у.правления
техническими
комrt
лексами.
Отображающие
зависимости
от
устройства
взаимного
проекционного
расположения
типа
источника
в
ос
вещения, экрана и оператора могут создавать изобр;:~
жение отраженным от экрана светом (экраны с прямой
засветкой) или путем
его
засветки
с
обратной по
отношению
к
наблюдателю
стороны
(просветные
экраны).
Отображающие устройства проекционного типа по
ка не получили широкого распространения для обору
дования
пунктов
управления
техническими
комплекса
ми в основном из-за необходимости затемнения помеще
ния (особенно при использовании экранов с прямой
засветкой) и технической сложности построения уст
ройств для непосредственного и быстрого преобразова
ния информации о состоянии объектов в форму, при
годную для управления лучом проектора.
В качестве отображающих устройств коллективного
пользования
типа,
и
широко
применяются
позволяющие
отображать
взаимосвязи
объектов
экраны
мозаичного
функционирование
самого
различного
назна
чения.
Эти экраны состоят из большого количества инди- ,
видуальных точечных индикаторов, комбинационная за
светка которых создает на экране изображение контро
лируемой системы.
Управление засветкой индикаторов в экранах моза
ичного
типа
осуществляется
риц, каждая из
с
помощью
диодных
которых объединяет группы
мат
индикато
ров, образующих соответствующие компоненты отобра
жаемой системы. Входы диодных матриц подключ е ны
к
выходам
дешифраторов
системы
ТУ - ТС,
пере
дающей информацию о состоянии управляе~ых объ
ектов.
Для
отображения
няющихся
няется
на
с
по
состояния
составу
программное
помощью
сложных
технических
управление
и
ча·сто
комплексов
индикаторами
сменных запоминающих
ме
приме
экра
устройств
или
эвм.
Наибольшее
стояния
распространение
технических
комплексов
для
на
отображения
верхних
со
ступенях
управления получили различные мнемосхемы, разраба-
150
тываемые,
как
правило,
по
индивидуальным
проектам
для каждой системы.
Применяются два типа мнемосхем. Мнемосхемы, ус
ловные обозначения на которых совмещены с индика
торами,
и
мнемосхемы
точенным
в
с
индикаторным
специальном
мнемосхемы
или
полем,
вынесенном
за
сосредо
пределы
участке.
Достоинством мнемосхем первого типа является их
хорошая наглядность, однако для отображения состоя
ния больших систем они громоздки по габаритам и
сложны в реализации. Кроме того, при изменении со
става или реконструкции контролируемой си·стемы та
кие мнемосхемы требуют значительных конструктивных
и схемных изменений.
Мнемосхемы с сосредоточенными индикаторами сво
бодны от этих недостатков, поскольку Изменение соста
ва мнемосхемы почти не связано с перестройкой элек
трической схемы управления индикаторами. Мнемосхе
мы этого тира строятся следующим образ·ом. В удобной
для обозрения оператором форме структура управляе
мой систе.мы изображается на планшете. Объекты на
рисунке нумеруются, а их функциональные связи пояс
няются условными символами. Индикаторное .поле раз
мещается в наиболее удобном для привлечения внима
ния
операторов
месте
мнемосхемы
или
непосредственно
на пульте оператора. При нарушениях в работе систе
мы, требующих реакции . оператора, на индикаторном
поле мнемосхемы отображаются
номера
отказавших
объектов с указанием причины отказа или характера
нарушения функциональных связей .
На
это
же
индикаторное
поле
может
выдавать·ся
информация целеуказания оператору для восстановле
ния или изменения режима работы системы.
В качестве приемного и индикаторного устройств
такой
мнемосхемы
лесигнализации,
(рис. 4.14).
Документаль·ная
равления
помощью
на
может
служить
рассмотренное
· запись
высших
в
процес.сов
ступенях
регистрирующих
,
может
устройств
устройство
те
разделе
4.2
контроля
и
уп
производиться
общего
с
назначе
ния. Способы вывода информации на них могут быть
аналогичны способам вывода информации на запись,
применяемым
на
промежуточных
и изложенным в разделе
ступенях
управления
4.3.
151
Выше были раосмотрены принципы построения уст
ройств передачи и отображения информации для раз
личных ступеней управления техническими комплекса
ми применительно к решению задач сбора информации
о состоянии контролируемых объектов, т . е . к решению
вопросов построения трактов телесигнализации .
Как было показано в разделе
ления
содержат
построения
152
аналогичные
используются
в
3.1,
тракты телеуправ
элементы,
основном
поэтому
те
же
для
их
принципы.
======== () ==========================
ЛИТЕРАТУРА
1. Бун им о в и ч В . И. Флуктуационные процессы в радиоприемных устройствах. М" «Сов. радио», 1951.
2. Бил я к Р. В . и др. Бесконтактные элементы и системы телемеханики. М., «Наука», 1964.
.
3. в о ж ж о в а А. и" 3 ах а ров В. к. Защита от шума и ВИ ·
браций на современных средствах транспорта. М., «Медицина», 1968.
4. Венд а В. Ф. Средства отображения информации. М.,
«Энергия», 1969.
5. Гл у шк о в В. М . и др. Сложные системы управления. «Нау
_
кова думка»,
1966.
Гол ь дм а н С., Н о в и цк и й В . М . и др . Т е ория информа
ции. М., «Иностранная литература», 1967.
7. Гор я ин о в О . А., Райнес Р. Л. Телеуправление. Гос
энергоиздат, 1954.
8. Др ей з е н И. Г . Расчет системы звукоусиления в закрытом
_ помещении. _ «Акустический журнал», No 3, 1956.
9. )l\ у к о в и цк и й Б . Я . Сигналы телемеханики и их отобра
жения . М . , «Энергия», 1968.
10. 3 вен иго род с кий И. С. Каналы связи для телемеха
ники. М., Госэнергоиздат, 1960.
11 . Иль ин В. А. Телеконтроль и телеуправление рассредото
ченными объектами . М" Госэнергоиздат, 1963.
12. Иль и н В. А . Телемеханика в народном хозяйстве. М.,
«Знание», 1966.
13. Иль ин В. А. и др . Автоматизированные информационные
системы. Сборник трудов ВЗПИ, вып. 62, 1970.
-
6.
14. Иль ин В. А. Телеконтроль и телеуправление . М., «Энер·
1969.
15. Иль ин В. А. Большие системы телемеханики. М., «Энер·
гия», 1967.
16. Иль ин В. А . , Л е в и н А. А. Системы промышленной теле
ГИЯ»,
механики.
Справочник,
т.
1.
Системы
телеуправления .
ГОСИНТИ,
1964.
17.
К а м и н с 1< и й Ю. Д., К о м а н д а Э . И . Индикаторные п
регистрирующие устройства для системь,1 автоматического контроля.
М ., «Энергия», 1967.
18.
К о с с о в Б. Б. О роли различительных признаков сигналов
в зрительном восприятии. В сб. «Зрительное восприятие», М., « Про
свещение», 1964.
19. К ь то в П. А : и др. Телеграфные устройства на бесконтаt<Т ·
ных переключателях . М., «Связь», 1964.
153
20. К от о в П. А. Повышение достоверности передачи цифровой
информации . М" « Связь», 1966.
21. К ат к о в Ф . А" Тут ев и ч В. Н. Телеуправление.
Гостех
издат , УССР, 1963. Основы телемеханики, «Энергия» , 1967.
22. К о в а л ь с к и й С . Анализ управляемых речью телефонных
аппаратов, « Ргаса Iпstituta Zachnosci», № 4, 7, 1960.
23 . Клюев Н. Е. Информационные основы передачи сообщений.
М" «Советское радио», 1968.
24. Л о се в Д . П . и др. Элементы и узлы бесконтактных те
лемеханических устройств. Судnромгиз, 1962.
25. Лом о в Б. Ф. Человек и техника. М" «Советское радио»,
1966.
26"
Л о с к у то в В. И. Автоматизированные системы управления,
М" «Статистика», 1972.
.
27. Мясо е до в П. Т" С о к о л о в А. Ф . Отображение инфор
мации. М" Во е ни здат, 1971.
28. О в ч а р о в Л. А. Прикладные задачи теории массового об
служивания . М" «Машиностроение», 1969.
29. П о к р о в с к и й Н. Б -. Расчет и измерение разборчивости
речи. Связьиздат, 1962.
30. П о л к о в с к и й И. М" Т к а ч е н к о А. Д. Эле1проакусти
ческие тракты с обратной связью. М" «Связь», 1969.
31. Петр о в Б . Н . и др . Информационные аспекты управле
ния технологическими процессами . «Т е хническая кибернетика», № 4,
1967.
32.
П е т р о в
В. П . Проектирование цифровых систем контроля.
М" «Машиностроение», 1967.
,
33 . Пот а по в А. В. Устройство отображения состояния каналов
связи . АС № 492038. Бюллетень № 42 ЦНИИПИ, 1975.
34. Пот а по в А. В . Устройство индикации состояний датчиков .
АС № 417827. Бюллетень № 8 ЦНИИПИ, 1974.
35. Р а й м он Ф. Автоматика переработки информации. Физ
матгиз,
1961.
36. Раб к ин Е . Г" Пр ох он чу к о в а Н. Е. Устройство для
симплексной
телефонной
свя з и,
управляемое
голосом .
АС
№ 1602333/26-9. Бюллетень № 10 ЦНИИПИ, 1973.
37. Р е п и н а О. И. Громкоговорящая телефонная связь. М"
« Связь», 1969.
38. С а в е т а Н. И. Быстродействующие печатающие · устройства.
М" «Машиностроение » , 1965.
39. С о т с к о в Б . С . Датчики систем автоматического конт р оля
и регулирования. Матгиз , 1959.
40. Смол я нс кий
А.
Е"
Ха л ин
Ф.
М"
Ш а п о в а
л о в
И . Н. Уровни передачи. «Те х ника и вооружение», № 9, 1967.
41 . С а по ж к о в М. А . Речевой сигнал в кибернетике и связи .
Связьизд а т, 1963.
42. Тем н и к о в Ф . Е . Автоматические регистрирующие прибо·
ры . М" «Машиностроение», 1968.
·
43. Т р а п е з н и к о в В . Д . Человек в системе управления. «На ·
ука и ЖИЗНЬ», № 2, 1972.
44. Те п л о в Н . А . Помехоустойчивость систем передачи дис·
кр е тной информации. М" «Связь», 1964.
45. Ф е л ь д б а у м А. А. и др . Теоретические основы связи и уп·
равления. Физматrи з,
154
1964.
·
46. Фур д у е в В. В . Предельное усиление звука в закрытых
помещениях . «Акустический журнал», № 3, 11, 1965.
47. Фан о Р. Передача информации. Статистическая теория
связи. «Мир», 1965.
48.
Ф и н к Л. М. Теория передачи дискретной информации. « Со
ветское радио», 1964. 49, Хал ин Ф. М., Вер гели с Н. И. Устройство магистральной
диспетчерской связи. АС № 350209. Бюллетень № 26 ЦНИИПИ, 1972.
50. Хал ин Ф. М . , Вер гели с Н. И., С
Устройство вызова. АС № 369726. Бюллетень № 10
51 . Хал ин Ф. М., Крыл о в Е. Б., К опей к
ш ин а М. Б., Ре м из о в И . Г. Устройство для
о к о лов А . И.
ЦНИИПИ, 1973.
и н а А. А., Ми
радиопроводной
громкоговорящей циркулярно-избирательной связи . АС № 262980.
Бюллетень № 7 ЦНИИПИ, 1970.
52. Хо вар д Д. Элепронные системы отображения информации. М . , Воениздат, 1966.
.
53. Хал ин Ф. М . Связь с подвижными объектами по радио
телефо1-1у. «Техника и вооружение» № 6, 1961.
54. Хал ин Ф. М., Рем нз о в И. Г . , К оп .ей к ин а А. А., Ми
ш ин а М. Б., Ж у I< Л. П. Устройство служебно-диспетчерской связи
на линиях дистанционного управления (ДУ) с автоматическим ус
тановлением циркулярно-избирательных соединений с отбоем. АС
№ 291378. Бюллетень № 3 ЦНИИПИ, 1971.
55. Ц и к ин Г. С. Электронные усилители. Сnязьиздат, 1963.
56. Ш л я п о б ер с 1< и й В. И. Элементы дискретных систем свя
зи. М., Воениздат, 1962.
57~ Ша ст о в а Г. А. Кодирование и помехоустойчивость пере
дачи телемеханической информации. М., «Энергию>, 1966.
58. Теория кодирования. Сборник, М., «Мир», 1964,
=======О=======================
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
3
Предисловие
1.
Гл а в а
Служебно-диспетчерская
связь
•:
5
."
1.1.
Назначение служебно - диспетчерской связи и основ
ные эксплуата ц ионные требования к ней . . , • . • ;
1.2.
Устройство централизованной
ской связи .
. . • . .
Устройство децентрализованной
черской связи
. . . .
1.3.
Сопряжение
1.4.
аппаратуры
связь
.
. . . . . . . ••.• . •.. "
............. ' . .
кодирования
Устройства
пульсного
58
•'.
.... . ... "., .
. . .
60
. . .
избирательного вызова
на
кодирования
основе
им·
•••••
•1
\ТУ-ТС)
в
системах
телеуправления
и
телесигнализации
....• . ....... . ..• ...... , .
передачи
информации
в
84
3.1.
Основные принцнпы
стемах ТУ - ТС .
си
3.2.
Общие требования к устройствам передачи и отображения информации в системах ТУ - те
С•~. .
.
Гл а в а 4. Устройство передачи и отображения информации,
предназначенные для управления техни•1ескими средствами
Передача
ступещ1х
156
74
Основные принципы передачи и отображения ин
3.
формации
4.1.
39
Устройства избирательного вызова на основе час
тотного
Г л а в а
32
Назначение избирательного вызова в СДС и спо
собы его реализации
2.3.
29
служебно - диспетчерской
Избирательный вызов в служебно -диспетчерской
2.
связи
2.2.
: . . . . , . . . -. . ,
6
Служебно - диспетчерская дуплексная громкоговорящая
2.1 .
•1
.служебно-диспет-
. . . . . . . . . . ' . • • • •••.. • :J
связи
1.5.
Г л а в а
служебно - диспетчер-
- . .• ' • • . • . .
и
отображение
управления
информа ц ии
на
низших
•, • , • • . . . . . . . . . .
93
97
4.2 .
Передача
жуточных
4.3.
отображение
ступенях
информации
на
проме
. . . • •. • • . .
управления
109
Особенности построения устройств передачи и ото
бражения информации на верхних ступенях управления
4.4.
и
.
.
Особенности
информации
Литература
. . •1•
построения
на
верхних
•
•
•
•
устройств
ступенях
•
• "
•
:: • :
_•
'
• " , ,
143
149
управления
. ... ........ ...... ·-··· '·
•
отображения
,,
152
Потапов А. В. и др.
П64
Служебная
издат, 1976.
)57
связь
и
сигнализация.
М.,
Воен-
С. С ИЛ.
В книге описаны принципы работы и устройство осно~ных узлов
и
блоков
средств
служебно-дис п етчерской
связи
и
телеконтроля,
а также сбора и отображения информации . Изложены общие требо
вания к устройствам передачи и отображения. Рассмотрены вопросы
управления
техническими
комплексами
нализации о их состоянии
связи.
ческих
схемы
·
Определены
средств
и
п
управления.
задачи
создания
Приведены
и
назначения
экс п луатации
и
сиг
упроще1-11·1ые
тех ни
фуш<цнональные
расчеты.
кн·ига
мающихся
средств
различ н ого
как по радио , так и по кабельным линиям
основные
рассчитана
разработкой
на
и
во е нны х
11 r·µа,кдан с ких с п ец и а листов, зани·
эксплуатацией технических комплексов и
управления.
.30402-158
068(02)-76 101 -76
6Ф1
Але!(сей Васильевич Потапов,
Виктор Тимофеевич Ро.манов,
Федор Михайлович Халин
СЛУЖЕБНАЯ СВЯЗЬ И СИГНАЛИЗАЦИЯ
РедаI<Тор П. И. Наконов
Художник
В.
Н.
Щербаков
Художественный редактор Н. Б.
Попова
Техннческн!t редактор Н. А. Миронова
Корректор Т. А. Голубева
Г-80677
Сдано
Формат
8~}<
в
набор
108/3"
Бумага
типографская
Изд. №
6/6701
№
Печ.
9.6.75
5.
л.
г.
Подписано
Усл.
2
49
Ленинград, Д-65, Дворцовая пл.,
10
Москва, К-160
2-я типография Военнздата
191065,
л.
8,4.
в
коп.
16.3.76 г,
7,833
13 500 экз.
печать
Уч - изд.
л.
Тираж
Цена
Военнздат
103160,
печ.
Зак. ~370
/
1
1 .
1
Цена
49
коп.
:._ J.:
;., -
;: ·
. L.;: ·•
х
()
-_:.-.;
.:s:·
· :а
м
ос
QJ
о
~- -
iw···
~
..
-_.
.
-
~ .
_;-, ___-
..