Переходные устройства и их применение для организации технологической связи

Структура организации канала технологической связи определяется прежде всего эксплуатационными параметрами, к которым относятся протяженность и границы диспетчерского участка, количество включаемых в него промежуточных пунктов, месторасположение распорядительной станции. Иногда нельзя организовать технологическую связь только по одному каналу низкой частоты, например, когда в него требуется включить более четырех двусторонних усилителей или если диспетчерский участок удален от распорядительной станции на значительное расстояние. В таких случаях для организации технологической связи применяют каналы ТЧ и НЧ. В пунктах соединения этих каналов устанавливаются переходные устройства. На рис. 6.1 приведены три основных варианта построения групповых каналов с переходными устройствами ПУ. Первый вариант (рис. 6.1, а) применяют при удалении основного группового канала НЧ от распорядительной станции РС, и групповой канал подключается к ней по обходному каналу ТЧ через ПУ. Распорядительная станция и переходное устройство подключены к обходному каналу через систему передачи. Второй вариант (рис. 6.1, 6) характерен для случаев деления групповых каналов на участки по эксплуатационным или расчетным соображениям (если в групповой канал по расчету требуется включить более четырех усилителей).

Третий вариант (рис. 6.1, в) относится к случаю расположения распорядительной станции РС внутри диспетчерского участка. Могут быть и другие варианты применения ПУ.

Принцип действия ПУ поясняется рис. 6.2. В состав ПУ входят распределитель направления Р типа РН-5 и два двухпроводных окончания ДО1 и Д02. Распределитель выполнен по схеме, приведенной на рис. 6.3, и имеет пять входов и пять выходов. Входы 1 и 2 предназначены для подключения двух двухпроводных окончаний ДО1 и ДО2. Входы З и 4 служат для подключения двух каналов ТЧ. Вход 5 используется для каскадного соединения двух переходных устройств. На входах 1, 2, 3 и 4 распределителя уровень сигнала +4 дБ, а на выходах -13 дБ. На входе и выходе 5 можно иметь уровни соответственно +4 и -13 дБ, а также -3,5 и +3,5 дБ. Последние значения уровней соответствуют соединению двух переходных устройств.

Двухпроводное окончание содержит устройство управления голосом УУГ, электронные ключи КПер в цепи передачи и КПр в цепи приёма, усилители передачи УПер и приема УПр, автоматический регулятор усиления АРУ для УПр. Нормально ключ КПр открыт, ключ КПер закрыт и разговорный сигнал из двухпроводного канала проходит через КПр на вход 2 распределителя. Автоматический регулятор усиления обеспечивает на выходе КПр уровень +4 дБ, для чего усиление УПр должно изменяться от + 18,0 до -1,0 дБ, если на входе УПр уровень сигнала будет принимать значения соответственно -14 и +5,2 дБ. Сигнал с выхода распределителя с уровнем -13 дБ поступает в УУГ и на его выходах появляются сигналы постоянного тока, которые закрывают КПр и открывают КПер.

Усиление усилителя УПер должно быть не менее 18,2 дБ, чтобы уровень на выходе ДО был +5,2дБ. Так как на выходе каждого ДО может быть обеспечена передача максимально допустимого для канала НЧ уровня сигнала +5,2 дБ, то переходное устройство дает возможность реализовать включение цепей с собственным затуханием 19 дБ. Наличие двух двухпроводных окончаний позволяет включать два электрически независимых участка группового канала. Эти участки могут содержать двусторонние усилители, устойчивость которых определяется только на данном участке, так как цепи обратной связи будут разомкнуты в переходном устройстве.

Если участки двухпроводного канала НЧ образованы на разных типах линии, например один на воздушной, а другой на кабельной, то эти участки целесообразно подключать также через переходные устройства.

С помощью рассмотренного переходного устройства можно организовать групповой канал НЧ по кабелю без использования двусторонних усилителей (рис. 6.3).

В устройствах сопряжения двух- и четырехпроводных каналов применяются устройства управления голосом УУГ. Это Устройство содержит (рис. 6.4, а) обнаружитель речевых сигналов ОРС, выпрямители В1, В2 и управляемые электронные ключи К1 в К2. Устройство управления голосом подключается к входам 1 и 1^/ распределителя. Нормально ключ К2 открыт, ключ К1 закрыт и двухпроводный тракт подключен через К2 к входу 1. При поступлении речевого сигнала на вход 1^/ срабатывает ОРС, который через В1 открывает К1, а через В2 закрывает К2, осуществляя тем самым переключение двухпроводного канала к входу 1^/.

Надежность коммутации разговорного тракта зависит от временных параметров ОРС: времени его срабатывания и возвращения в исходное состояние. На выбор времени срабатывания ОРС оказывает влияние степень его защищенности от воздействия помехи. Это обеспечивается максимально возможным временем задержки на срабатывание ОРС, не приводящим к искажению речевого сигнала из-за задержки переключения К1 и К2.

Чем больше время задержки срабатывания ОРС, тем надежнее защищено устройство от воздействия помехи. Длительность времени задержки ОРС на срабатывание выбирается с учетом надежного его срабатывания от начальных наиболее коротких звуков речи. Это время выбирается равным 10-15 мс. Ложные срабатывания ОРС от воздействия импульсной помехи вызывают заметные перерывы связи.

Время задержки ОРС на выключение выбирается равным примерно 350 мс. Оно определяется временными интервалами между слогами произносимых слов.

Наибольшее распространение при организации технологической связи нашли УУГ детекторного типа (рис. 6.4, 6). Разговорный тракт разомкнут ключом К, который управляет обнаружителем речевых сигналов ОРС. Последний состоит из усилителя У, выпрямителя В и порогового устройства ПУ.

Поступающий на вход Вх разговорный или вызывной сигнал усиливается усилителем У, выпрямляется выпрямителем В и приходит в пороговое устройство ПУ. Если амплитуда сигнала на входе ПУ превысит значение порогового напряжения Uпор, то на выходе ПУ по является напряжение, которое вызывает срабатывание ключа К. Последний замыкает тракт, и сигналы через него проходят на выход Вых. Существенным недостатком рассмотренной структуры ОРС является слабая защищенность его от ложных срабатываний от помехи.

Более совершенным является ОРС, в котором применяется фильтрация огибающей речевого сигнала. Исследования показали, что спектр изменения огибающей речевого сигнала лежит в диапазоне 0-25 Гц, а помехи - в диапазоне 0-50 Гц (рис. 6.5, а). Используя эти различия, был разработан ОРС, в котором применена фильтрация динамических колебаний речевых сигналов (рис. 6.6). Фильтр Ф-0,2 с частотой среза 200 Гц предварительно фильтрует спектры речевого сигнала и помехи. Он пропускает составляющие сигнала и помехи свыше 200 Гц и задерживает составляющие, лежащие в полосе ниже 200 Гц. Предварительная фильтрация помех облегчает работу остальных узлов ОРС. Усилитель-детектор УД усиливает и выделяет огибающие речевого сигнала и помехи. Фильтр нижних частот Ф-0,025 выделяет спектр частот ниже 25 Гц, т.е. на выходе этого фильтра будет в основном огибающая речевого сигнала, так как огибающая помехи значительно ослаблена. В усилителе-детекторе УДО происходит усиление сигнала огибающей, его выпрямление и передача на вход порогового устройства ПУ (рис. 6.5, 6). Если на входе ПУ появляется напряжение Uпу>Uпор, то ПУ срабатывает и на вход ключа К подается управляющее напряжение Uвых (рис. 6.5, в).

Для срабатывания устройства от вызывного сигнала предусматривается выделитель вызывного сигнала ВВС, который работает следующим образом. Вызывной сигнал проходит Ф-О,2, УД и через диод VD подается на резистор R и далее на вход ВВС. Резистором R регулируется порог срабатывания ВВС. В выделителе вызывного сигнала сигнал усиливается, выпрямляется и поступает на вход ПУ. Суммарное время срабатывания ПУ и К выбирается приблизительно 15 мс, и, следовательно, на это время теряется начальная часть передаваемого сигнала.

Дата добавления: 2015-07-19