РАСЧЕТ ЗОН ПОКРЫТИЯ БАЗОВЫМИ СТАНЦИЯМИ ПРОЕКТИРУЕМОЙ СЕТИ СВЯЗИ

1 2

---

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОПИСАНИЕ ПРОЕКТИРУЕМОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ

1.1 Техническая оснащенность участка проектирования средствами радиосвязи

1.2 Техническое задание на проектируемую сеть связи

2 ОБЗОР НЕОБХОДИМОГО ОБОРУДОВАНИЯ

2.1 Выбор базовой станции

2.2 Антенно-фидерные устройства

2.3 Локомотивная радиостанция РЛСМ-10

2.4 Носимая радиостанция Hytera PD-685G

3 РАСЧЕТ ЗОН ПОКРЫТИЯ БАЗОВЫМИ СТАНЦИЯМИ ПРОЕКТИРУЕМОЙ СЕТИ СВЯЗИ

3.1 План построения сети связи

3.2 Методика расчета дальности радиосвязи

3.3 Расчет дальности связи между стационарной и возимой радиостанциями

3.4 Расчет высоты установки стационарной антенны

3.5 Расчет координационного расстояния

3.6 Исходные данные для расчета дальности радиосвязи

3.7 Расчет дальности радиосвязи

3.8 Результаты расчета дальности радиосвязи для участка Павловский Посад- Покров

4 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПОЕЗДНОЙ РАДИОСВЯЗИ НА ПРОЕКТИРУЕМОМ УЧАСТКЕ

4.1 Технические требования к структуре построения сети и технические средства поездной радиосвязи

4.2 Разработка схемы организации ПРС

4.3 Схема организации ПРС на участке Павловский Посад-Покров на основе стандарта DMR

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

5.1 Затраты на приобретение оборудования связи

5.2 Расчет капитальных затрат

5.3 Расчет годовых эксплуатационных расходов

6 ОХРАНА ТРУДА И БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

6.1 Разработка системы молниезащиты антенны

6.2 Расчет молниезащиты антенны

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

 

Пригородный общественный транспорт ежедневно перевозит огромное количество пассажиров. Московско-Рязанский участок железной дороги один из крупнейших транспортных путей Московской железной дороги. Проходит по городу Москве, Московской и Владимирской областям. Длина главного хода составляет 124 км. Помимо пригородного транспорта по этому участку проходят междугородние и скоростные поезда типа «Ласточка» (Москва-Владимир).

С каждым годом растет количество перевозок, и чтобы обеспечивать должный уровень безопасности необходимы инновационные решения в поездной радиосвязи. Таким новым инновационным решением должна стать технология DMR – Digital Mobile Radio (Цифровое мобильное радио).

Существующая аналоговая поездная радиосвязь, организованная на сети железных дорог ОАО «РЖД», включает в себя линейные и зонные сети радиосвязи. Линейные сети предназначены для организации связи поездного диспетчера, а также дежурных по станции с машинистами подвижных объектов, зонные – для организации связи машиниста с дежурными по станциям и другими абонентами, оснащенными радиостанциями. При этом для построения линейных сетей используются гектометровый (частоты 2,130 и 2,150 МГц) и метровый (в полосах частот 151,725-154,000 МГц и 155,0-156,- МГц) диапазоны волн, а для зонных – метровый [1].

Центральная станция связи (ЦСС) – филиал ОАО «РЖД» — это единый оператор связи РЖД. Цель ЦСС — обеспечение необходимыми услугами и ресурсами связи по оптимальной стоимости.

Основными потребителями телекоммуникационных услуг и ресурсов являются автоматизированные системы управления движением (АСУД), безопасности движения, транспортной безопасности, системы мониторинга и диагностики объектов инфраструктуры и подвижного состава.

В соответствии с «Белой книгой» ОАО РЖД – «Стратегия научно-технического развития холдинга «Российские железные дороги» на период до 2020 года и перспективу до 2025 года», повышение эффективности работы ОАО «РЖД», создание условий для безопасного и устойчивого функционирования железных дорог, повышение качества грузовых и пассажирских перевозок, тесно связаны с использованием технологии радиосвязи [2].

К недостаткам существующих систем поездной радиосвязи относятся:

• неудовлетворительное качество связи из-за высокого уровня помех в диапазоне 2 МГц (помеховая обстановка в этом диапазоне частот продолжает ухудшаться из-за внедрения современного подвижного состава с асинхронным тяговым приводом, увеличения токов в тяговой сети и т.п.);
• работа на одной несущей частоте в линейных сетях;
• отсутствие индивидуального вызова;
• отсутствие идентификации вызывающего и вызываемого абонентов;
• отсутствие возможности организовать непрерывные каналы связи с подвижными объектами;
• ограничены возможности по внедрению систем передачи данных.

В наибольшей степени требования поездной радиосвязи можно реализовать с применением, например, систем стандарта GSM-R. Однако несовместимость с аналоговым оборудованием, высокая стоимость таких систем достаточно высока и применение их может быть целесообразно, в основном, на участках скоростного и высокоскоростного движения.

Цифровая система ПРС на основе стандарта DMR отвечает требованиям Распоряжения ОАО «РЖД» об использовании частотного ресурса в диапазоне 160 МГц [3] и позволяет решить множество технологических проблем.

ОПИСАНИЕ ПРОЕКТИРУЕМОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ

 

Назначение проектируемой сети связи радиосвязи – организация поездной радиосвязи и передачи данных на основе стандарта DMR на участке железной дороги от станции Павловский Посад до станции Покров (рис. 1.1). Данный участок относится ко второму региональному центру связи (РЦС-2) Московской дирекции связи (МДС).

Протяженность проектируемого участка – 46 км. На станции Павловский Посад заканчивается четырёхпутный участок Горьковского направления, далее идёт двухпутный участок. Среднее время в пути от станции Павловский Посад до станции Покров составляет 45 минут.

Список остановочных пунктов: Павловский Посад, Назарьево, Дрезна, Кабаново, Ост. Пункт 87 км, Орехово-Зуево, Крутое, Войново, Усад, Глубоково, Покров. Участок проектирования состоит из 11 станций. Схема приведена на рис. 1.2.

Рис. 1.1. Местонахождение объекта проектирования

Рис.1.2. Структурная схема участка железной дороги

 

 

1.1 Техническая оснащенность участка проектирования средствами радиосвязи

 

Техническая оснащенность ПРС участка Павловский Посад-Покров основана на радиостанции РС-46 М гектометрового и РС-46 МЦ метрового диапазонов. Участок электрифицирован постоянным током. Количество радиостанций УКВ диапазона на проектируемом участке составляет 10. Антенно-фидерный тракт (АФТ) состоит из антенны и кабеля. Тип используемой антенны: АС ½; тип кабеля РК50-7-11.

Радиостанции РС-46 М/МЦ установлены на каждой железнодорожной станции участка, при этом высоты антенн составляют от 10 до 15 метров.

Первичная сеть основана на коммутационной станции DX-500 и мультиплексоре BG-20.

Радиостанция РС-46 МЦ используется для организации сети ПРС КВ-диапазона (2,130 МГц), а РС-46 М для организации сети ПРС для УКВ-диапазона (151,825 МГц). Радиостанция РС-46 МЦ и ее исполнения предназначены для работы в сетях станционной радиосвязи, ПРС-С и РОРС-Л (линейная ремонтно-оперативная радиосвязь). В зависимости от типа используемого линейного канала радиостанция выпускается в двух вариантах: для работы по каналам цифровых систем радиосвязи и для работы по аналоговым каналам связи. В диапазоне метровых волн радиостанция обеспечивает работу в режиме одночастотного и двухчастотного симплекса на любой паре из 172 рабочих частот в диапазоне частот от 151,725 до 156,000 МГц с разносом частот между соседними частотами 25кГц [5].

В табл. 1.1. приведены расстояния между стационарными радиостанциями, установленными на участке на данный момент. Существующая схема организации сети ПРС представлена на рис. 1.1.

 

Таблица 1.1

Расстояния между стационарными радиостанциями

 

1.2 Техническое задание на проектируемую сеть связи

 

Цифровая система связи, поездной радиосвязи и передачи данных на участке Павловский Посад-Покров разрабатывается на основе стандарта DMR.

Расчет зон покрытия для РН и РВ производится с целью обеспечения двойного покрытия зон обслуживания соседних БС. Радиосвязь должна быть обеспечена по границе зоны обслуживания на станциях и перегонах с вероятностью обеспеченности по времени и месту не хуже 95% для абонентов радиостанций, установленных на подвижных объектах рельсового транспорта и носимых терминалов. В расчетах зон обслуживания принимается за минимальный уровень полезного сигнала на входе приемника РВ равным 12 дБ в соответствии с ГОСТ [7]. На подвижных объектах рельсового транспорта высота установки антенны 5 м. Для абонентов РН принимается высота антенны 1,5 м.

Следует учесть необходимое количество абонентов связи при разработке ЧТП. Исходные данные для определения количества и распределения абонентов по сети были получены от МЖД и других филиалов, относящихся к МЖД. Количество начальников (бригадиров) пассажирских поездов примем 40.

Перечень абонентов, включаемых в проектируемую сеть, их количество и необходимое оборудование приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Перечень абонентов ПРС и типы применяемого абонентского оборудования

С учетом экономического развития сети ПРС в связи с ростом количества перевозок и потребителей связи, общее количество абонентов вырастет на 25%. Как итог, общее количество абонентов на участке проектирования составит 164.

Нормы при расчете качества обслуживания вызовов и передачи данных в сети связи:

• средняя абонентская нагрузка в ЧНН (час наибольшей нагрузки) составляет 0,2 Эрл для ДСП, ДПП и диспетчерского аппарата, для остальных абонентов сети – 0,03 Эрл;
• допустимые потери трафика – 0,1 % для ДСП, ДПП и диспетчерского аппарата, для остальных абонентов – 2 %;
• количество машинистов и помощников машинистов определяется в зависимости от количества составов, одновременно находящихся в зоне обслуживания БС.

ДСП должен иметь устойчивую связь с ТЧМ в пределах всей длины   прилегающих у станции перегонов. Дальность связи между ДСП и ДПП должна быть не менее 1,5 км при оснащении РН, а между машинистами локомотивов и дежурным по депо – не менее 5 км. Дальность связи между машинистом и помощником машиниста должна быть в пределах поезда и при выходе за его пределы на расстояние до 1 км, а между ТЧМ встречных поездов – не менее 3

ОБЗОР НЕОБХОДИМОГО ОБОРУДОВАНИЯ

 

2.1 Выбор базовой станции

 

При организации системы поездной цифровой радиосвязи стандарта DMR в качестве базовой станции используем репитер модульный универсальный РМУ-4 (рис. 2.1) производства ООО «Пульсар-Телеком». [11]

Рис. 2.1. Репитер модульный универсальный РМУ-4

 

Репитер модульный универсальный РМУ-4 предназначен для построения цифровой сети радиосвязи стандарта DMR. РМУ-4  работает в режиме базовой станции (стационарной радиостанции) по согласованному протоколу с подключением пультов дежурного по станции, систем ТУ-ТС, пожарной сигнализации, аппаратуры передачи данных с различными интерфейсами и протоколами, различных дополнительных линий связи.

Один РМУ-4 должен содержать до трех приёмопередающих трактов и организовать до шести одновременно работающих информационных каналов связи. Для увеличения числа одновременно работающих каналов репитеры объединяются в каскад – до 20 репитеров в каскаде (80 каналов связи).

Репитеры РМУ-4 имеют четыре порта Ethernet 10/100 Base-T с поддержкой дистанционного питания (PoE) для подключения к опорной IP-сети, каскадирования репитеров, для подключения IP-пультов ПДС/И или ПДСУ, для подключения к оборудованию передачи данных, для подключения АРМ локального регистратора переговоров.

Цифровая система радиосвязи стандарта DMR с точки зрения организации установления соединений является децентрализованной, однако в системе предусмотрено наличие радиосервера, основными функциями которого являются:

• сбор и хранение данных контроля подвижных объектов на серверной части ИЦС DMR предназначенного для этого ПО ServerBaseST;
• сбор и хранение централизованной базы данных об абонентах сети;
• сбор и хранение централизованной базы данных о конфигурировании оборудования;
• централизованное (наряду с локальным) ведение регистрации переговоров, происходящих в сети.

Каждый из каналов связи может быть использован для передачи речи или данных. Для увеличения скорости данных возможно объединение тайм-слотов. В комплектацию репитера входят передатчики с максимальными выходными мощностями 30 и 50 Вт.

При необходимости возможна «точечная» замена старых аналоговых радиостанций на универсальные репитеры РМУ-4 с полным сохранением всех функции существующей ПРС.

В таблице 2.1. представлены основные технические характеристики репитера РМУ-4.  Технические характеристики приемника репитера РМУ-4 представлены в таблице 2.2. Технические характеристики передатчика репитера РМУ-4 представлены в таблице 2.3.

Таблица 2.1

Основные технические характеристики РМУ-4

 

Таблица 2.2

Технические характеристики приемника репитера РМУ-4

 

Таблица 2.3

Технические характеристики передатчика репитера РМУ-4

 

2.2 Антенно-фидерные устройства

 

Для работы базовой станции могут применяться стационарные направленные и ненаправленные антенны в зависимости от конфигурации требуемой зоны радиопокрытия.

В соответствии с п.1.1 при оборудовании участков цифровой системой радиосвязи стандарта DMR на каждой станции устанавливается базовая станция, включающая три приемопередатчика, работающих в режиме симплекса. Структурная схема базовой станции показана на рисунке 2.2.

Рис. 2.2. Схема организации антенно-фидерного тракта базовой станции

Объединение трех приемопередатчиков на одну приемо-передающую антенну выполняется посредством последовательного включения двух дуплексных фильтров:

•    ДФ-160/ Р8К (рис. 2.3) с рабочими полосами частот 151,7-154,0 МГц и 155,0-156,0 МГц;
•    ДФ-160/ Р6К (рис. 2.4) с рабочими полосами частот 151,7-153,0 МГц (нижняя) и 153,0-154,0 МГц (верхняя).

 

Рис. 2.3. Дуплексный полосно-режекторный фильтр ДФ-160/Р6К

Рис. 2.4. Дуплексный фильтр ДФ-160/Р8К

 

2.3 Локомотивная радиостанция РЛСМ-10

 

Основные характеристики РЛСМ-10:

• возможность работы в 3-х диапазонах: ДМВ (GSM-R 900МГц, GSM 900/1800/1900 МГц), КВ (2МГц), МВ (DMR 160 МГц);
• наличие интерфейсов: RS-232, CAN, Ethernet;
• удаленный мониторинг и конфигурирование по радиоканалу
• встроенный регистратор переговоров.

Радиостанция локомотивная РЛСМ-10 (рис. 2.5) совместима с эксплуатируемой на сети железных дорог аппаратурой радиосвязи системы «Транспорт» и комплекса ЖРУ (возимыми радиостанциями РВС-1, РВ-1, РВ1М, РВ1.1М, 42РТМ-А2-ЧМ, стационарными радиостанциями РМУ-4, РЛСМ-10-40, 43РТС-А2-ЧМ, РС-6, РС-46М, РС-46МЦ), носимыми радиостанциями Радий 301, Альтавия 301, Motorola [11].

Радиостанция устанавливается на всех типах подвижного состава: магистральных и маневровых локомотивах, моторвагонных поездах, специальном подвижном составе (мотовозы, дрезины, автомотрисы, путевые машины и др.).

Технические характеристики приемника и передатчика РЛСМ-10 приведены в табл. 2.4 и табл. 2.5, соответственно.

 

Рис. 2.5. Радиостанция локомотивная РЛСМ-10

Таблица 2.4

Технические характеристики приемника РЛСМ-10

 

Таблица 2.5

Технические характеристики передатчика РЛСМ-10

 

2.4 Носимая радиостанция Hytera PD-685G

 

Основные характеристики РН Hytera PD-685G:

• Цветной ЖК-дисплей;
• GPS-приемник;
• Автоматическая передача сигнала тревоги при падении (функция Man Down);
• Поддержка стандарта DMR Tier 3 (ETSI-TS102 361-4).

Технические характеристики приведены в табл. 2.6.

Таблица 2.6.

Технические характеристики РН Hytera PD-685G

 

3 РАСЧЕТ ЗОН ПОКРЫТИЯ БАЗОВЫМИ СТАНЦИЯМИ ПРОЕКТИРУЕМОЙ СЕТИ СВЯЗИ

 

3.1 План построения сети связи

 

Этапы разработки цифровой системы связи, поездной радиосвязи и передачи данных по радиоканалу (ИЦС DMR) для участка железной дороги Павловский Посад-Покров:

• подготовка и анализ имеющихся исходных данных;
• выбор мест расположения БС;
• определение достаточной высоты антенн и мощности передатчиков для удовлетворения требованиям двойного покрытия зон БС;
• расчет зон покрытия;
• определение количества каналов связи с учетом присвоения абонентам категорий;
• оценка качества обслуживания вызовов;
• разработка частотного плана, обеспечивающего необходимую канальную ёмкость;
• расчет интермодуляционных влияний;
• анализ результатов и оценка проектирования сети связи.

На проектируемом участке Павловский Посад-Покров среднее расстояние между радиостанциями 6 км. При условии двойного покрытия и радиусе зоны 12-17 км установка БС возможна на расстоянии 12 – 17 км друг от друга. Необходимо установить БС на узловой станции Орехово-Зуево. На рис. 3.1 представлен план установки БС стандарта DMR на участке Павловский Посад-Покров.

 

 

 

 

Рис. 3.1. План установки БС стандарта DMR на участке  Павловский Посад –Покров

 

3.2 Методика расчета дальности радиосвязи

 

Расчет сетей ПРС в диапазоне 160 МГц выполняется с учетом Правил организации и расчета сетей поездной радиосвязи, утвержденных ОАО «РЖД» [10].

При расчете дальности радиосвязи используются графические зависимости изменения напряженности электромагнитного поля от расстояния при заданных высотах установки антенн. Дальность связи определяется в направлении от стационарной радиостанции подвижного объекта, поскольку условия приема сигналов на подвижном объекте значительно хуже, чем на стационарном по причине более высокого уровня помех.

Уровень сигнала на входе приемника РВ:

u2=E2 +aт +Bм +G1 +G2 +M-a1l1-a2l2-Kэ-Kкс-g2-Kи-Kв-Kм, дБ,                     (3.1)

где E2 – напряженность электромагнитного поля, определяемая по соответствующей базовой кривой распространения для заданного расстояния, взятой из [10];

aт – коэффициент, учитывающий условия распространение радиоволн на конкретной трассе радиосвязи;

Bм – коэффициент мощности, учитывает отличие мощности передатчика P от мощности P1 = 1 Вт:

                                    Bм =10lg (P/ P1), дБ;                                              (3.2)

G1 – коэффициент усиления передающей антенны;

G2 – коэффициент усиления приемной антенны;

М – высотный коэффициент, учитывающий отличие произведения высот установки антенн передатчика h1 и приемника h2 от 100 м2:

                                  Bм =20lg (h1h2 / 100), дБ;                                       (3.3)

a1 – постоянная затухания фидера передающей станции, дБ/м;

l1 – длина фидера передающей станции, м;

a1 – постоянная затухания фидера приемной станции, дБ/м;

l2 – длина фидера приемной станции, м;

Kэ – коэффициент экранирования, учитывающий ослабление напряженности поля, вызванное влиянием металлической крыши и наличием в месте расположения возимой антенны различного оборудования;

Kэ – коэффициент ослабления напряженности поля контактной сетью;

g2 – коэффициент, учитывающий преобразование напряженности поля ВЧ сигнала в напряжение в точке соединения приемной антенны с фидером;

Kи – коэффициент, учитывающий наличие интерференционных волн в пространстве;

Kв – коэффициент, учитывающий колебания напряженности поля (суточные и сезонные) из-за изменения рефракции в тропосфере;

Kм – коэффициент, учитывающий медленные колебания напряженности поля вследствие изменения рельефа местности.

 

3.3 Расчет дальности связи между стационарной и возимой радиостанциями

 

Из условия u2 ≥ u2мин, дальность связи между БС и РВ рассчитывается в следующей последовательности: задается минимально допустимое напряжение полезного сигнала на входе приемника РВ u2мин. Определяется значение напряженности поля E2, приняв u2 =u2мин:

E2=u2 — aт — Bм — G1 — G2 — M + a1l1 + a2l2 + Kэ + Kкс + g2 + Kи + Kв + Kм, дБ;  (4.4)

по найденному значению E2 и базовым кривым 1 и 2, взятым из [10] дальность связи r.

 

3.4 Расчет высоты установки стационарной антенны

 

Порядок определения высоты стационарной антенны: на входе приемника РВ задается u2мин; в зависимости от заданной дальности связи определяется необходимая напряженность поля E2 [10]; значение коэффициента M вычисляется по формуле (3.4) при заданном u2 = u2мин; при заданной высоте h2 установки возимой антенны по формуле (3.3) вычисляется высота установки стационарной антенны h1.

 

3.5 Расчет координационного расстояния

 

rкрд – минимально необходимое расстояние между стационарными радиостанциями, при котором исключается их взаимное влияние друг на друга в случае работы на одной частоте. Для определения rкрд необходимо вычислить напряженность электромагнитного поля мешающего сигнала:

E2=uпор-aт-Bм-G1-G2-M+a1l1+a2l2+Kэ+Kкс+g2+Kи+Kв+Kм, дБ;           (3.5)

где uпор – максимально допустимый уровень мешающего сигнала, дБ, принимается равным минус 10 дБ (0,3 мкВ).

В уравнении (3.5) значение Kи принимается равным 0,6 дБ, а Kв =2 дБ.

По найденному значению E2 и кривой распространения, взятой из [10] определяется координационное расстояние rкрд между БС.

 

 

3.6 Исходные данные для расчета дальности радиосвязи

 

Исходные данные для расчета дальности связи взяты из технического задания к проектируемой сети, характеристик используемого оборудования и норм по ПРС.

u2мин= 12 дБ в соответствии с ГОСТ [7];

P = 40 Вт –  мощность передатчика БС;

P = 10 Вт – мощность передатчика РВ;

P = 2 Вт- мощность передатчика РН;

h = 5 м –высота установки антенны РВ;

h = 1,5 м – высота установки антенны РН;

aт = 0, т.к. коэффициент сложности трассы Kст = 2 (трасса радиосвязи 2);

G1 — 8 дБ – коэффициент антенны БС (используется стационарная направленная антенна АС 1/2 в качестве приемо-передающей антенны);

G2 = 0 дБ – коэффициент усиления приемной антенны, дБ;

a1 = 0,1 дБ/м, т.к. используется кабель РК50-7-11;

a2 = 0,1 дБ/м;

l2 = 5 м –длина фидера РВ;

Kэ = 6 дБ;

Kкс = 2 дБ;

g2 = 12 дБ для фидера с волновым сопротивлением 50 Ом.

Из условия обеспечения радиосвязи на вероятностном уровне Q = 95 % определяются коэффициенты Kи, Kв, Kм:

Kи = 7 дБ;

Kв = 2,8 дБ;

Kм = 4,2 дБ.

3.7 Расчет дальности радиосвязи

 

Расчет дальности связи между БС и РВ на станции Павловский Посад. Высота антенны на данный момент h1 = 10 м, длина фидера l1 = 50 м.

Определим коэффициенты Bм и M по формулам (3.2) и (3.3) соответственно:

Bм =10lg (40/ 1) = 16,0206,

Bм =20lg (10∙5 / 100) = — 6,021 дБ.

По формуле (3.4) определим напряженность электромагнитного поля:

E2=12–0 — 16,021– 8–0 — (-6,021) + 0,1∙50 + 0,1∙5+6+2+12 +7 + 2,8 +4,2=33,5 дБ.

По кривой графика [10] находим r =11 км. Дальность связи от БС до РВ составляет не более 11 км.

При необходимости двойного покрытия зон БС и обеспечения радиосвязи с вероятностью обеспеченности по месту и времени не хуже 95% по границе зоны обслуживания на станциях и перегонах, минимальная дальность связи составляет 13 км.

Для определения достаточной высоты антенны задаемся значениями

u2мин= 12 дБ, r =13 км. По графику [10] определяем значение E2 = 29 дБ. По формуле (4.4) вычисляем значение коэффициента М при заданном u2 =u2мин:

M=u2 — aт —Bм —G1 —G2 —E2 +a1l1+a2l2 +Kэ + Kкс + g2 + Kи + Kв + Kм=- 1,521 дБ.

По формуле (3.3) при заданной высоте h2 установки возимой антенны вычисляем высоту установки стационарной антенны. Значение h1 составляет примерно 17 м.

Расчет дальности связи между БС и РВ на станции Дрезна. Высота антенны h1 = 15 м, длина фидера l1 = 30 м.

Определим коэффициенты Bм и М по формулам (3.2) и (3.3):

 

Bм =10lg (40/ 1) = 16,0206 дБ,

М=20lg (15∙5 / 100) = -2,499 дБ.

По формуле (3.4) определим напряженность электромагнитного поля:

E2=12-0-16,021–8–0 — (-2,499) +0,1∙30 +0,1∙5 +6 +2 +12 +7 +2,8 +4,2=27,98 дБ.

По кривой графика [10] находим r =13 км. Дальность связи от БС до РВ составляет не более 13 км, а минимальная дальность связи составляет 13 км.

Для определения достаточной высоты антенны задаемся значениями

u2мин = 12 дБ, r =13 км. По графику [10] определяем значение E2 = 28 дБ. По формуле (3.4) вычисляем значение коэффициента М при заданном u2 =u2мин:

M= u2 — aт — Bм — G1 — G2 — E2 + a1l1+a2l2+Kэ+Kкс+g2+Kи+Kв +Kм = -2,521 дБ.

По формуле (3.3) и при заданной высоте h2 установки возимой антенны вычисляем высоту установки стационарной антенны. Значение h1 составляет примерно 15 м.

Расчет дальности связи между БС и РВ на станции Орехово-Зуево. Высота антенны h1 = 15 м, длина фидера l1 = 80 м.

Определим коэффициенты Bм и М по формулам (3.2) и (3.3):

 

Bм =10lg (40/ 1) = 16,0206 дБ,

М=20lg (15∙5 / 100) = -2,499 дБ.

По формуле (3.4) определим напряженность электромагнитного поля:

E2=12–0-16,021–8-0-(-2,499) +0,1∙80+0,1∙5 +6 +2 +12+7 +2,8 +4,2=32,98 дБ.

По кривой графика [10] находим r =11 км. Дальность связи от БС до РВ составляет не более 11 км, а минимальная дальность связи составляет 11 км.

Для определения достаточной высоты антенны задаемся значениями

u2мин = 12 дБ, r =11 км. По графику [10] определяем значение E2 = 33 дБ. По формуле (4.4) вычисляем значение коэффициента М при заданном u2 =u2мин:

M= u2 — aт — Bм — G1 — G2 — E2 + a1l1+a2l2+Kэ+Kкс+g2+Kи+Kв +Kм= — 2,521 дБ.

По формуле (3.3) и при заданной высоте h2 установки возимой антенны вычисляем высоту установки стационарной антенны. Значение h1 составляет примерно 15 м.

Расчет дальности связи между БС и РВ на станции Покров. Высота антенны h1 = 12 м, длина фидера l1 = 50 м.

Определим коэффициенты Bм и М по формулам (3.2) и (3.3):

Bм =10lg (40/ 1) = 16,0206 дБ,

М=20lg (12∙5 / 100) = -2,499 дБ.

По формуле (3.4) определим напряженность электромагнитного поля:

E2=12-0-16,021-8-0-(-4,437) +0,02∙50+0,02∙5+6+2+12+7+2,8+4,2=31,92 дБ.

По кривой графика [10] находим r = 10,5 км. Дальность связи от БС до РВ составляет не более 10,5 км, а минимальная дальность связи составляет 9 км.

Для определения достаточной высоты антенны задаемся значениями

u2мин = 12 дБ, r = 9 км. По графику [10] определяем значение E2 = 35 дБ. По формуле (3.4) вычисляем значение коэффициента М при заданном u2 =u2мин:

M= u2 — aт  — Bм — G1 — G2 — E2 + a1l1+a2l2+Kэ+Kкс+g2+Kи+Kв +Kм= — 7,521 дБ.

По формуле (3.3) и при заданной высоте h2 установки возимой антенны вычисляем высоту установки стационарной антенны. Значение h1 составляет примерно 10 м.

 

3.8 Результаты расчета дальности радиосвязи для участка Павловский Посад- Покров

 

Расчет дальности связи выполнен с учетом двойного покрытия зон обслуживания соседних БС участка. Результаты расчетов соответствуют требованиям к организации сети поездной радиосвязи. При этом обеспечивается устойчивая связь ДСП с ТЧМ в пределах всей длины прилегающих к станциям перегонов.

Дальность связи между РН и РВ составляет 2 км, что удовлетворяет требованию обеспечения дальности связи между ТЧМ и помощником машиниста при выходе за пределы поезда на расстояние до 1 км.

Результаты расчета дальности связи между БС и РВ в зависимости от высоты антенны БС и длины фидера БС приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Результаты расчета дальности связи

 

Учитывая особенности рельефа местности при высотах антенн БС 10 -17 м, высоте антенны РВ 5 м, высоте антенны РН 1,5 м, мощности передатчика БС 40 Вт дальность связи составляет 9-13 км. Число БС 4.

На рис. 3.2 приведено изображение зон покрытия поездной радиосвязи на участке Павловский Посад-Покров на основе стандарта DMR.

Результаты расчета координационного расстояния для каждой пары радиостанций приведены в табл. 3.2. Каждой БС присвоен номер от 1 до 4 в порядке следования от станции Павловский Посад. Как пример, для определения rкрд между станциями Дрезна и Орехово-Зуево необходимо найти значение при пересечении 2 и 3 номеров БС. Тогда, rкрд =57,4 км.

 

 

 

 

Таблица 3.2

Результаты расчета координационного расстояния

 

---

1 2