МДК 02.01 Основы технического обслуживания устройств систем СЦБ и ЖАТ
(Перейти в содержание модуля)
1.2.3. Волоконно-оптические каналы передачи сигналов
Принцип передачи информации по оптическим волокнам
Содержание:
Страницы: 1 | 2
Понятие о волоконно-оптической связи
Проводные воздушные линии связи включают в себя телефонные и телеграфные провода, а на участках, не оборудованных автоблокировкой, — провода автоматики и телемеханики. На участках с автоблокировкой проводные линии автоматики и телемеханики размещают отдельно от линий связи.
На опоры линий автоматики и телемеханики подвешивают провода цепей переменного тока напряжением 6 или 10 кВ для питания устройств автоматики и линейных потребителей (малые станции, линейно-путевые здания, электроинструменты путейцев и т.п.), а также провода низковольтной цепи, которая используется для связи напольных светофоров и питания устройств автоблокировки.
Воздушные линии сигнализации и связи строят так, чтобы они надежно противостояли любым неблагоприятным воздействиям: гололеду, изморози, ветру, дождю и грозовым разрядам. Расстояние между опорами (железобетонными или деревянными) составляет 35...50 м. В соответствии с ПТЭ расстояние, м, от нижней точки проводов воздушных линий СЦБ и связи до земли при максимальной стреле подвеса должно составлять не менее 2,5 на перегонах; 3,0 — на станциях и 5,5 — на пересечениях с автомобильными дорогами. На пересечении железнодорожных путей расстояние от нижней точки проводов до уровня головки рельса должно быть не менее 7,5 м.
В последние годы высокими темпами строятся кабельные линии связи. Их основными преимуществами являются большая надежность, долговечность, защищенность от влияния атмосферных и электрических помех. Кабельные линии применяют в дальней и местной связи для соединения друг с другом телефонных станций, а также в системах стрелочной, внутристанционной диспетчерской связи и др.
На дорогах, электрифицированных на переменном токе, используют только кабельные линии связи и автоматики. Кабельную сеть автоматики и телемеханики образуют линии электрической централизации, автоблокировки, соединения напольных и постовых устройств, проводной связи и др. Кабельные линии связи и автоматики бывают воздушные, подземные и подводные. Подземные кабели укладывают в траншеях, кабельной канализации, тоннелях или коллекторах и защищают от механических повреждений и блуждающих токов.
Основным направлением совершенствования средств связи является внедрение высокоскоростных волоконно-оптических линий (ВОЛС), обладающих наибольшей помехозащищенностью и высокой пропускной способностью. ВОЛС представляет собой кабель диаметром около 3 см, покрытый пластмассовой оболочкой. Внутри оболочки находится кварцевый световод толщиной 1 мм, в котором находятся до 1000 каналов связи. Потребляемая мощность составляет 50 Вт в отличие от 400 Вт при обычной двенадцатиканальной связи. Аппаратура ВОЛС, выполненная на микросхемах, при наличии неисправности легко заменяется.
Ведущую роль в строительстве и эксплуатации ВОЛС на железнодорожном транспорте играет государственное унитарное предприятие «ТрансТелеКом», которым введено в действие около 50 тыс. км магистральных волоконно-оптических линий от Петербурга до Владивостока и от Москвы до Новороссийска.
Развитие микроэлектроники сопровождается созданием сверхбольших (глобальных) электронных сетей и средств компьютерной коммуникации, позволяющих в значительной степени повысить качество передачи обработанной информации, быстро и без потерь донести ее до объекта, а также снизить ее стоимость. Такие системы предназначены для передачи информации от компьютера к компьютеру и решения различных задач с использованием современных средств вычислительной техники.
Одним из перспективных направлений развития сети связи на железнодорожном транспорте является применение спутниковой связи, позволяющей повысить качество передаваемой информации и надежность сети, а также расширить спектр предоставляемых услуг.
При повреждении линий СЦБ и связи их восстановление необходимо проводить в строго определенной последовательности: устраняют неисправности линий поездной диспетчерской связи, путевой блокировки, энергодиспетчерской, поездной межстанционной и стрелочной связи, телеуправления устройствами электроснабжения, магистральной связи, а затем остальных линий СЦБ и связи.
Волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС) и принцип ее построения
Первая в стране волоконно-оптическая линия связи построена в 1986 году на Октябрьской железной дороге.
Для передачи информации используются световые волны с длиной – 0,50 мкм; 1,3 мкм; 1,55 мкм (мкм – микрометр).
Рисунок 1 - Зависимость затухания от длин волны
В окнах прозрачности удельное ослабление падает до ничтожной величины порядка – 0,1 дБ/км. Это значение во много раз ниже, чем для медных соединительных линий. Поэтому, одно их главных преимуществ волоконно-оптической линии связи является большая длина участков регенерации, то есть расстояние между усилительными станциями.
АС – аппаратура связи; Э/О – электронно-оптический преобразователь; О/Э – оптоэлектронный преобразователь; Рг – регенератор; ОВ – оптоволокно
Рисунок 2
В качестве электронно-оптических преобразователей используются светодиоды и фотодиоды, полупроводниковые лазеры и другие оптические излучатели и приемники. В качестве регенератора полупроводниковые оптические усилители, так называемые мазеры. Длина участков регенерации может составлять 10 – 100 км, что является важным преимуществом волоконно-оптических линий.
Оптоволокно (ОВ) и его типы
Модой или сигналом, распространяющимся по оптоволокну, называется геометрический путь сигнала в оптоволокне с его пространственными характеристиками.
Любое оптоволокно имеет сердцевину и оболочку, причем оптическая плотность сердцевины ниже, чем оптическая плотность оболочки.
Ступенчатое оптоволокно
О – оболочка; С – сердцевина; D – диаметр оболочки; d – диаметр сердцевины
Рисунок 3 - Ступенчатое оптоволокно
Ступенчатое оптоволокно характеризуется: диаметр оболочки составляет сотни мкм (100 мкм), диаметр сердцевины составляет несколько десятков мкм (10 мкм). Число мод (М) может составлять несколько тысяч единиц.
Данный тип оптоволокна характеризуется сравнительно высоким затуханием, большой дисперсией сигнала и низкой пропускной способностью, в основном используется при длине волны 0,5 мкм.
Страницы: 1 | 2
| 
