Информационные технологии (Коды Хэмминга)

При посылке  сигнала цикловой синхронизации  распределители ТР и ГР на линейных пунктах устанавливаются в исходное положение. После прекращения сигнала цикловой синхронизации распределители ТР запускаются в действие. При этом первый сигнал ТС поступает с линейного пункта 1, так как только в этом пункте ключ 1К соединен с ламелью 1 распределителя ГР. Передаваемый пунктом 1ЛП сигнал ТС на посту ДЦ отпирает элемент ЗЭ и импульсы, выдаваемые генератором 1ГИ, начинают поступать в устройство 1УУ, которое осуществляет перемещение щетки распределителя ТР, синхронное с перемещением щеток распределителей ТР на линейных пунктах.

В течение  поступления первого сигнала  ТС распределитель ГР на посту находится в первой позиции, ключ 1К открыт и информация, передаваемая сигналом ТС, воспринимается первой группой приемных устройств 1ПУ. После передачи первого сигнала ГС одновременно со вступлением щеток распределителей ТР на ламель q и распределителей ГР на вторую ламель на линейных пунктах генератор 2ГИ на посту выдает импульс, перемещающий щетку постового распределителя ГР на вторую ламель. При прекращении поступления сигнала ТС элемент ЗЭ устанавливает распределитель ТР на посту в исходное состояние и запирает вход устройства 1УУ. Как только щетка распределителя ТР в линейном пункте 1 достигнет позиции 1, в линию вновь начнет поступать сигнал ТС с информацией, характеризующей состояние объектов группы 2. Прием второго сигнала ТС происходит аналогично приему первого сигнала с той лишь разницей, что теперь на посту открыт ключ 2К и информация воспринимается приемными устройствами 2ПУ.

Точно так  же будет происходить передача и  прием сигналов ТС третьей, четвертой  и всех последующих групп, причем эти сигналы ТС будут передаваться с линейных пунктов в зависимости от того, какие ламели групповых распределителей ГР в каждом пункте используются для подключения ключей К. Цикл передачи сигналов ТС завершается вступлением щетки распределителя ГР на посту на ламель N. В этот момент генератор ЦГ передает в канал ТУ сигнал цикловой синхронизации, устанавливающий распределители ТР и ГР линейных пунктов в исходное положение, после чего начинается новый цикл работы передающих и приемных пунктов.

Рисунок 3 - Схема работы устройств синхронизации

 

Рассмотренный способ синхронизации, при котором  групповые распределители в конце  каждого цикла работы сигналом цикловой синхронизации затормаживаются, устанавливаются в исходное состояние и затем запускаются вновь, а в промежутках между сигналами цикловой синхронизации приводятся в действие импульсами, вырабатываемыми местными генераторами, получил название стартстопного. При стартстопном способе синхронизации помехи в линейной цепи практически не оказывают влияния на работу групповых распределителей, что значительно повышает надежность и устойчивость работы устройств ТУ-ТС в целом.

 

5.3. Характеристики  системы

 

Емкость системы по телеуправлению характеризуется  числом двоичных команд (включить - отключить), которые могут быть переданы управляемым устройствам. Таких команд может быть послано до 8 в группу, объединяющую 8 двухпозиционных устройств. Максимальное число групп в комплекте аппаратуры для управления одним диспетчерским участком составляет 140. Таким образом, общее число двоичных команд составляет 140-8=1120.

В типовом  исполнении эта емкость распределяется на 20 станций, на каждую из которых выделяется до 7 групп или до 56 двоичных команд.

В случаях когда число линейных пунктов превышает 20 (например, при наличии на участке пунктов примыкания двухпутных вставок), указанная выше емкость для станции может быть разделена на два линейных пункта.

Емкость системы по телесигнализации характеризуется  числом двухпозиционных контролируемых устройств, состояние или положение которых может быть отражено на посту ДЦ; эти устройства объединены в группы по 20 двухпозиционных устройств в каждой группе. В каждом из параллельных каналов ТС контролируется до 23 групп устройств. Таким образом, общая емкость одного канала ТС составляет 460 двухпозиционных контролируемых устройств. На каждый линейный пункт в зависимости от фактического числа контролируемых устройств может быть выделено любое число групп до 6 включительно, однако все группы на данном линейном пункте должны быть включены в один канал ТС. В типовом исполнении при наличии на диспетчерском участке до трех каналов ТС емкость по телесигнализации составляет 1380 двухпозиционных устройств.

Сигналы ТУ передаются по мере надобности в  результате нажатия диспетчером кнопок на манипуляторе. Длительность прохождения сигнала ТУ составляет 1,008 с. Сигналы телесигнализации содержат информацию о состоянии 20 контролируемых устройств, составляющих одну группу.

Время прохождения  сигнала ТС составляет 0,176 с., а с учетом разделительного интервала между следующими друг за другом сигналами - 0,224 с. Сигналы ТС передаются непрерывно, периодически, независимо от изменения состояния контролируемых устройств.

Последовательная  посылка 23 сигналов ТС с разделительным незаполненным интервалом для 24-го сигнала ТС называется циклом проверки. Длительность одного цикла проверки составляет 5,376 с. Закончив очередной цикл проверки, система немедленно начинает следующий цикл.

Передача  сигналов ТС по различным каналам  ТС осуществляется независимо, но начало цикла проверки во всех параллельных каналах ТС совпадает по времени и определяется посылкой с поста ДЦ сигнала цикловой синхронизации. Сдвиг времени начала передачи сигналов ТС, относящихся к различным группам контролируемых устройств, определяется путем отсчета времени на линейных пунктах от момента получения сигнала цикловой синхронизации:

 

T_N = t₀ + 224(N - 1) мс,                                           (1)

 

где  t₀ - начальный сдвиг передачи сигнала ТС из группы номер 1 относительно момента получения сигнала цикловой синхронизации;

N - номер группы.

Разделение  всех сигналов ТС по времени ликвидирует  надобность в применении каких-либо схемных зависимостей для исключения одновременного занятия канала ТС двумя или более линейными пунктами или во введении в линейную цепь контактов реле. Все линейные пункты подключаются к каналам ТУ и ТС (т. е. к физической линейной цепи) параллельно.

Для построения сигналов, передаваемых в канале ТУ (рис. 4), используются четыре рабочие  частоты: f_1y=500 Гц, f_2y = 600 Гц, f_3y =700 Гц и f_4y = 800 Гц. Длительное наличие в канале частоты f_4y равной 800 Гц характеризует свободность и готовность к действию канала ТУ. Сигнал содержит один начальный (нулевой) импульс и 18 рабочих импульсов или тактов. Длительность одного рабочего такта составляет 0,048 с.; длительность начального импульса соответствует трем рабочим тактам и составляет 0,144 сек. Поэтому длительность посылки сигнала ТУ составляет 0,144+18-0,048 = 1,008 с.

Начальный и рабочие импульсы сигнала ТУ не разделяются интервалами и различаются рабочими частотами. Начальный импульс всегда посылается частотой f_2y, рабочие импульсы с нечетными номерами - частотой f_3y или f_4y, а импульсы с четными номерами - частотой f_ly или f_2y. Рабочие частоты f_2y и f_4y условно называются пассивными, a f_1y и f_3y - активными. Поступление в каком-либо импульсе активной частоты соответствует получению команды и возбуждению реле в приемном регистре, а поступление пассивной частоты - отмене команды и невозбуждению регистрирующего реле.

Назначение  импульсов сигнала ТУ следующее: импульсы 1-6 предназначены для выбора станций; 7, 8, 9 и 18 - для выбора группы управляемых устройств станции; 10-17 - для посылки команд в выбранную группу, объединяющую 8 управляемых двухпозиционных устройств.

Среди шести  импульсов, используемых для передачи адреса станции, три должны быть переданы активными частотами. Общее число получаемых таким образом комбинации равно:

 

                                (2)

 

Из четырех  импульсов, используемых для выбора группы управляемых устройств или передачи адреса группы, два должны быть переданы активными частотами; число получаемых при этом комбинаций

 

                                                     (3)

 

Для передачи адреса седьмой группы используется посылка всех четырех импульсов  активными частотами. Общее число  групп, которое может быть выбрано, равно семи.

Показанное  построение адресной части сигналов обеспечивает невозможность перехода одного адреса в другой в случае неправильного приема одного из импульсов. Аналогичное требование предъявлено и к той части сигнала, которая предназначена для передачи команд (импульсы 10-17).

 

 

Рисунок 4 - Построение сигнала ТУ

 

Некоторые группы настраиваются на один активный импульс, а остальные - на два. В последнем случае имеются в виду группы, в которых одновременно передается номер задаваемого маршрута и команды на открытие или закрытие светофора. В случае поступления сигнала ТУ в данную группу с несвойственным ей числом активных импульсов команды не исполняются.

В отличие  от сигналов ТУ сигналы ТС не имеют  адресной части, содержащей информацию о номере группы контролируемых устройств, к которым относится принимаемый  сигнал (рис. 5). Принадлежность сигнала  ТС к той или иной группе определяется в зависимости от поступления  сигнала ТС в том или ином интервале времени; время отсчитывается от момента окончания посылки сигнала цикловой синхронизации.

В каждом сигнале ТС используются две рабочие  частоты f_2и и f_1и из которых первая, более высокая, является пассивной, а вторая, более низкая, активной. Сигнал ТС содержит 22 такта, из которых 20 являются рабочими; рабочим тактам предшествует начальный. Передача сигнала ТС заканчивается завершающим тактом.

В начальном  1 и завершающем 22 тактах всегда передается активная частота f_1и соответствующая логическому символу 1; следовательно, в этих тактах не предусмотрена передача полезной информации. В рабочих тактах 2-21 посылаемые частоты определяются состоянием 20 контролируемых устройств; в каждом такте может быть частота f_1и или f_2и и могут быть переданы логические символы 1 или 0.

При приеме сигнала ТС нужно определить номер  такта, к которому относится принимаемая в каждый данный момент частота, чтобы восстановить логическое содержание переданного сообщения. Задача затрудняется тем, что сам сигнал ТС не имеет интервалов между тактами и не содержит в общем случае информации о границах тактов, что имеется в сигнале ТУ. Возможна посылка подряд ряда тактов, в которых канал ТС «е изменяет своего характера (см. такты 5-9 и 13-19 на рис. 5). Прием такого сигнала возможен при использовании принципа стартстопной синхронизации.

 

Рисунок 5 - Построение сигнала ТС

 

Сущность  принципа стартстопной синхронизации  заключается в том, что в момент поступления начального такта сигнала  ТС в приемных устройствах запускаются  устройства счета времени, выдающие импульсы на предполагаемых границах тактов сигналов ТС. Это дает возможность управлять приемным распределителем, ведущим счет тактов. Счет времени прекращается после приема завершающего такта. Проверка при этом длительности принятого сигнала дает дополнительную гарантию правильности приема. Длительность одного такта составляет 0,008 с., а всего сигнала ТС - 0,176 с. Рабочие частоты каналов ТС следующие:

 

Номер каналов ТС		Рабочие частоты, Гц
		f1и	f2и
I	……………………………………………………………..	1025	1225
II	……………………………………………………………..	1625	1825
III	……………………………………………………………..	2225	2425
IV	……………………………………………………………..	2825	3025

 

Начало  каждого цикла проверки состояния  контролируемых устройств (рис. 6) определяется поступлением импульса цикловой синхронизации. Сигнал цикловой синхронизации передается по каналу ТС и имеет длительность 0,064 с. Окончание этого импульса определяет начало нового цикла проверки, в течение которого в заданной последовательности передаются сигналы 1ТС, 2ТС,..., 23ТС. Затем следует незаполненный интервал, который при небольшом расстоянии связи мог бы быть использован для передачи еще одного сигнала ТС. Незаполненный интервал предназначен для компенсации времени задержки поступления сигналов ТС при большом расстоянии связи.

Скорость  распространения колебаний в  физических цепях ДЦ имеет конечную величину, с которой следует считаться (около 150 тыс. км/с. в стальной воздушной цепи; 100 тыс. км/с. в кабельной цепи и 15 тыс. км/с. в кабельной цепи); кроме того, сдвиги по времени вносят фильтры.

Начало  приема сигнала цикловой синхронизации  означает завершение цикла проверки и используется для остановки  и приведения в исходное состояние устройств счета времени на посту ДЦ и на всех линейных пунктах. Эти устройства получают исходные импульсы от генераторов тактовой частоты (4 кГц) с погрешностью по частоте не свыше 5×10^-4. В течение цикла длительностью 5,376 с. эта погрешность может привести к расхождению счета времени на посту ДЦ и на линейных пунктах на 25×10^-4 × 5,376 = 5,4 мс. Возможны и дополнительные погрешности, связанные с влиянием кратковременных местных импульсных помех на устройства счета импульсов. Периодическая посылка сигналов цикловой синхронизации препятствует накоплению ошибок, связанных с влиянием этих погрешностей.