Модернизация сетей проводного вещания

 

1.3 Система трёхпрограммного проводного вещания

Исследования  показали, что по сетям ПВ в отведенном диапазоне частот (30Гц…..130кГц) можно  организовать лишь три канала звукового  вещания.

Частотное уплотнение сетей проводного вещания  большим числом каналов вещания  приводит к увеличению переходных помех  между ними.

Первая  программа передается сигналами  звуковых частот, при чем их  мощность у абонента достаточна для работы абонентского устройства в пассивном  режиме, что необходимо для обеспечения  оповещения населения при массовом обесточивании домов.

При организации  трехпрограммного проводного вещания  на сети ПВ создают три канала: один в диапазоне звуковых частот (I) и два на несущих частотах 78 и 120 кГц (II и III). Расположение каналов в системе ТПВ приведено на рис. 4.

 

 

 

 

 

Расположение каналов в системе  ТПВ. Рисунок 4

 

Чтобы уменьшить  паразитное излучение сети ПВ и не создавать помех радиоприему, сигналы  в высокочастотных (II и III) каналах передаются сравнительно небольшим напряжением. Значительное удаление несущих частот друг от друга и от диапазона звуковых частот позволило применить в приемных устройствах простые, сравнительно дешевые фильтры и уменьшить помехи от низкочастотного (I) канала на высокочастотные.

При выборе числа программ были учтены возможности  воздушных сетей однопрограммного ПВ, стоимость абонентских устройств  и другие факторы.

Структурная схема трехзвенной сети ТПВ показана на рис. 4. Сигналы трех программ, поступающие на ЦСПВ, усиливаются аппаратурой предварительного усиления (ПУ) и по СЛ передаются на усилительные станции (ОУС, БС). На ОУС кроме оконечного усилителя (ОУ) установлены передатчики II и III каналов ТПВ (ПТПВ), номинальное выходное напряжение которых 120 В.

 

Структурная схема трехзвенной  сети ТПВ. Рисунок 5

 

С выходов  усилителей и передатчиков сигналы  всех трех программ через устройства подключения передатчиков (УПП) подаются в сеть ПВ. На трансформаторной подстанции (ТП) устанавливают обходные устройства (ОУТОП), которые служат для обхода фидерных трансформаторов по II и III каналам и согласования магистральных и распределительных фидеров на частотах II и III каналов, а также заграждающие фильтры (ЗФМ и ЗФР). С выхода ТП сигналы подаются в РФ, к которым через абонентский трансформатор (AT) подключаются абонентские сети. Напряжение ВЧ сигналов на входе АУ должно быть не менее 0,25 В. Таким образом, максимально допустимое затухание в сети ТПВ a_min = 20lg (120/0,25) =54 дБ. Примерный вид диаграмм уровней вещательных сигналов трактов ТПВ показан на рис. 6. Если напряжение в абонентской сети хотя бы по одному ВЧ каналу окажется недостаточным, для обхода AT по высокой частоте используют обходные устройства (ОУА). Были разработаны AT типа ТА и ТАМ, которые имеют меньшие затухание и входное сопротивление на высоких частотах ввиду уменьшения индуктивности рассеяния трансформаторов (аналогичные им AT типа ТАМУ выпускаются промышленностью). При использовании таких трансформаторов применения обходных устройств не требуется.

Диаграммы уровней вещательных  сигналов трактов ТПВ. Рисунок 6

 

Слушатели ПВ могут пользоваться однопрограммными (ОГ) и трехпрограммными (ТГ) громкоговорителями. Кроме индивидуальных трехпрограммных  громкоговорителей на сети ТПВ могут  применяться групповые приемные устройства (ГПТВ), включаемые на входе абонентской (домовой) сети (трехпарного кабеля), которая оборудуется переключателями программ (П). В этом случае три программы принимают на обычные однопрограммные громкоговорители.

 

1.4 Телеуправление  и телеконтроль на узлах проводного вещания

Технологический процесс управления станционным  оборудованием на таких узлах  проводят с помощью средств телеуправления и телеконтроля (ТУ и ТК), которые  обеспечивают дистанционное включение  и выключение оборудования, автоматический контроль за его работой. Это позволяет  повысить надежность работы и производительность труда на узлах ПВ, культуру эксплуатации оборудования.

Управление  оборудованием опорных усилительных станций осуществляется оператором ЦУС с пульта ПУУС (рис. 7).

 Управление  оборудованием ОУС. Рисунок 7

 

Посылка команд и получение квитанций  об их исполнения происходит по линии  ТУ-ТС между ЦУС и каждой ОУС  Резервная лилия управления может  быть использована для телефонной связи  с ОУС.

Управление  ОУС осуществляется при помощи стативов ТУС: командных

(ТУС-K), устанавливаемых на ЦУС и рассчитанных на управление десятью ОУС,  и исполнительных (ТУС-И), устанавливаемых на каждой ОУС.

На ПУУС размещены элементы, общие для  всех ОУС: тастатура выбор ОУС  или группы ОУС, тастатура команд, шифратор команд.

Тастатура выбора ОУС представляет собой два  ряда кнопочных переключателей —  набор десятков и набор единиц.

При наборе «номера ОУС »  в стативе  ТУС-К срабатывает соответствующее  реле «Выбор ОУС», подключающее линию ТУ-ТС выбранной ОУС к стативу ТУС-К.

Тастатура команд имеет 30 кнопок, отдельных для  каждой команды. Команда представляет собой комбинацию трех частот из семи, входящих в спектр телефонного канала (300-3400 Гц). При нажатии одной из кнопок - команда через шифратор команд, имеющий 30 входов по числу команд и семь выходов по числу частот, образующих команду, подается питание на три до семи генераторов, имеющих частоты, соответствующие данной команде.

Сформированная  команда через усилитель команд, контакты реле выбора ОУС и линейный трансформатор подается в линию  ТУ-ТС и поступает на входное устройство статива ТУС-И данной ОУС, после  усилителя команды поступают  на фильтры, настроенные на эти частоты. Нагрузками фильтров служат реле, контакты которых образуют дешифратор команд, имеющий семь входов (соответственно числу командных частот) и 30 (выходов (соответственно числу принимаемых  команд).

Дешифратор  команд обеспечивает срабатывание исполнительного  реле соответствующего данной команде.

Аппаратура  ТУ-ТС заканчивается контактами дополнительных реле. Команды и квитанции распределяются по контролируемым объектам аппаратуры непосредственно на месте.

На рис. 8 показано взаимодействие станционных объектов узла ПВ с использованием комплекса аппаратуры ТУ-ТС. На ЦУС оператор имеет список команд и квитанций с указанием контролируемого объекта (например, команда № 1 — включение l-гo усилителя I программы, команда № 2 — выключение этого усилителя и т. д.)

 

Принцип построения системы ТУ-ТС. Рисунок 8

 

По исполнении команды на ЦУС посылается определенная частота квитанции, которая зажигает на табло, в вертикальном ряду, соответствующем данной ОУС, сигнальную лампочку, которая свидетельствует о том, что посланная команда выполнена.

Канал ТУ-ТС непрерывно контролируется пилот-сигналом, передаваемым с ОУС на ЦУС с  заданной частотой по рабочей и резервной  линиям.

При нормальном состоянии контролируемых объектов по линиям ТУ-ТС идет сигнал определенной частоты, который зажигает на табло  лампочку «Норма».

При самопроизвольном изменении состояния аппаратуры на какой-либо ОУС частота пилот-сигнала  изменяется, и в зависимости от категории изменения на ЦУС поступает  вместо сигнала «норма» сигнал «изменение»  или «авария» с указанием номера ОУС.

Оператор, желая узнать, что произошло на данном ОУС, должен послать определенную команду (№ 30) «опрос состояния». При подаче этой команды в аппаратуре ТУС-И запускается обходное пересчетное устройство, обеспечивающее  последовательное  подключение шифратора квитанций ко всем контролируемым Объектам аппаратуры. На ЦУС последовательно идут квитанции, составляющие собой комбинации трех частот. В аппаратуре ТУС-К квитанции принимаются фильтрами квитанции. Нагрузками фильтров являются реле контакты, которых образуют дешифратор квитанций. На табло загорятся соответствующие лампочки, по которым оператор может судить о состоянии контролируемой аппаратуры, например, включена или выключена то или иное оборудование.

Телеконтроль  уровней программ на выходах усилителей и передатчиков ЦУС осуществляется четырьмя сравнителями путем сравнения  контролируемых напряжений с эталонным, за которое принято напряжение на выходе усилителей ЦУС. Контролируемые программы поступают с ОУС на ЦУС по линии обратного контроля. Контроль четырех программ осуществляется путем уплотнения линий обратного контроля во времени.

Принцип уплотнения показан на рис.98. Уплотнение осуществляется с помощью многощеточного кольцевого коммутатора.

 

Принцип уплотнения линий обратного контроля. Рисунок 9

 

На данный момент разработаны и внедряются новые принципы телеуправления, телеконтроля, телесигнализации на компьютерной основе, ТП – Центр, которые являются более функциональными и совершенными.

 

1.5 Центральная станция проводного вещания

Центральная станция проводного вещания организуется на узлах ПВ с децентрализованным питанием распределительной сети в крупных городах.

Функции ЦСПВ следующие:

1) получение  программ звукового вещания от  источников программ;

2) усиление  уровней программ до необходимых  для подачи на ОУС (УС);

3) выбор  и распределение программ на  ОУС (УС);

4) дистанционное  управление и непрерывный контроль  за работой ОУС, ТП;

5) телеизмерения  и автоматический контроль каналов  ПВ.

Реализовать возложенные функции можно с  помощью схемы, приведенной на рис. 9. При использовании аппаратуры из комплекса ТУ-ТС на ЦСПВ оборудуют два рабочих места дежурного персонала: рабочее место управления ОУС и рабочее место управления ТП.

Обязательным  оборудованием рабочего места управления ОУС является пульт управления усилительными  станциями ПУУС. К ПУУС подключают источники программ, которыми могут  быть:

Структурная схема ЦСПВ. Рисунок 10

 

Соединительные  линии от КРА, ЦА, междугородных телефонных станций или радиоприемных центров; радиоприемники или СЛ спецпрограмм. С помощью пульта осуществляется выбор и коммутация источников программ, контроль прохождения программ, телеуправлений ОУС. Сформированные на ПУУС программы  вещания поступают на блоки усилителей программ. В качестве усилителей программ применяют линейные трансляционные усилители. С 1982г. выпускается стойка линейных трансляционных усилителей СЛТУ, имеющая 4 рабочих и 2 резервных транзисторных  усилителя мощностью по 100 Вт каждый.

Выходы  усилителей подключены к стативам выходной коммутации и контроля (ВКК). Стативы  ВКК служат для подачи программ на ОУС, автоматического контроля коэффициента передачи тракта ЦСПВ-ОУС. Команды для  телеуправления ОУС, сформированные на ПУУС, подаются на стативы телеуправления и телесигнализации командные ТУС-К. Число стативов ВКК и ТУС-К  зависит от числа управляемых  ОУС.

Рабочее место управления ТП состоит из пульта контроля и телефонной связи ПКТС и стативов управления и контроля трансформаторных подстанций УКТП-3. Все  органы управления и контроля сосредоточены  на ПКТС. Дублировать операции контроля и телеуправления ТП можно с помощью  стативов УКТП-3. Для акустического  контроля на ЦСПВ имеются громкоговорители.

 

1.6 Опорная усилительная станция

Опорная усилительная станция оборудуется  при трехзвенной распределительной  сети. Она предназначена для приема программ вещания, поступающих с  ЦСПВ, их усиления и распределения  по МФ на ТП. Структурная схема ОУС дана на рис. 10. Программы звукового вещания подают на ОУС по четырем соединительным линиям, одна из которых резервная. При повреждении СЛ источником программ может служить радиоприемник, например «Ишим». Для усиления и преобразования сигналов звукового вещания на ОУС устанавливают усилители мощности 5 кВт, а также передатчики ПТПВ мощностью 500/250  Вт.

Структурная схема ОУС. Рисунок 11

 

Число и  номинальная мощность усилителей ПВ определяется из условий:

1. обеспечения питания всех подключенных к данной ОУС рабочих МФ и одного из резервных с наибольшей нагрузкой;
2. градаций мощностей усилителей;

3) включения  усилителей на раздельные нагрузки;

Число усилителей на ОУС не должно превышать четырех. Передатчики ПТПВ устанавливаются  по одному на каждую дополнительную программу, резервирование передатчиков не применяется, мощность передатчиков определяется входным  сопротивлением линий ПВ, а также  градацией мощностей передатчиков.

Мощность  усилителей и передающих устройств  распределяется с помощью стативов выходной коммутации. Телеуправление и телеконтроль  аппаратуры ОУС  производятся по СЛ. 

На узлах  ПВ с децентрализованным питанием двухзвенной  распределительной сети вместо ОУС  оборудуются усилительные станции  УС.

Структурные схемы ОУС и УС имеют одинаковый принцип построения и отличаются лишь аппаратурой выходной коммутации и номинальной мощностью усилителей. На УС применяют усилители меньшей  мощности, а для выходной коммутации используются стативы трансформаторные распределительные, например СТР-5.

 

1.7 Трансформаторная подстанция

Трансформаторная  подстанция предназначена для понижения напряжения, поступающего с МФ до 120 или 240В и подачи сигналов звукового вещания в РФ. Структурная схема ТП приведена на рис. 1.11 Основным оборудованием подстанции являются статив трансформаторной подстанции (СТП) и СТР. К каждому СТП подводится два МФ напряжением 960 в. Контакторы К1 и К2 обеспечивают подключение только одного из подведенных к ТП магистральных фидеров что достигается использованием поляризованного реле. С выхода СТП напряжение 240 в. сигналов звукового вещания поступает на вход СТР. К СТР можно подключить до 10 РФ. В нем имеются элементы защиты РФ.  Также в СТР находится встроенный прибор для замера линий. Упрощенные трансформаторные подстанции с односторонним питанием и групповые приемники ТПВ к станциям узлов ПВ не относятся.