Способы организации радиосвязи ретрансляции

Проводная связь

Основным видом связи является проводная связь на кабельных и воздушных линиях, которая по зоне действия подразделяется на магистральную, дорожную, местную и станционную.

Магистральная связь осуществляется между руководством ОАО «РЖД» и управлениями дорог, а также между управлениями дорог. К ней относятся магистральная связь совещаний (МСС), магистральная распорядительная связь (МРС), связь управления военизированной охраны, связь транспортной полиции и др.

Дорожная связь осуществляется между управлением дороги и линейными подразделениями, а также между крупными станциями, депо и т.д. К этому виду связи относятся дорожная связь совещаний (ДСС), дорожная распорядительная связь (ДРС), дорожная диспетчерская связь и дорожная оперативно-технологическая связь.

К дорожной оперативно-технологической связи, в свою очередь, относятся:

• поездная диспетчерская связь (ПДС) — используется для руководства движением поездов и предоставляется в единоличное распоряжение поездному диспетчеру. По поездной диспетчерской связи можно оперативно вызвать дежурного любой станции, группы станций или одновременно дежурных всех станций участка и вести с ними двусторонние переговоры. Предусматривается также возможность переговоров с диспетчером смежного участка;
• поездная межстанционная связь (МЖС) — предназначена для ведения служебных переговоров по движению поездов между дежурными смежных раздельных пунктов;
• постанционная связь (ПС) — служит для ведения служебных переговоров работников промежуточных станций (разъездов и обгонных пунктов) между собой, а также передачи телеграмм на участковые и сортировочные станции.

Местная телефонная связь служит для обмена информацией работников станций, локомотивных и вагонных депо, дистанций пути, электроснабжения, сигнализации и др.
Для организации местной связи создают телефонные станции автоматического обслуживания (АТС), которые обеспечивают соединение местных абонентов не только между собой, но и с городской телефонной станцией, коммутаторами организаций, линиями постанционной, дальней и междугородной связи.

К станционной телефонной связи относится стрелочная и станционная распорядительная связь, которая используется при приеме и отправлении поездов, а также маневровой работе.

Для передачи письменных сообщений и распоряжений применяют телеграфную связь обычно с использованием буквопечатающих телеграфных аппаратов (телетайп), либо принтеров, сопрягаемых с персональными ЭВМ, имеющими подключение к вычислительной сети ОАО «РЖД».

Возможно, вам также будет интересно

Компания «Премьер-электрик», дистрибьютор Fibocom Wireless, представляет высокоскоростные и миниатюрные 3G- и LTE-модули, являющиеся результатом сотрудничества Fibocom и Intel.

Компания SIMCom Wireless Solutions является одним из ведущих мировых производителей OEM-модулей для беспроводных технологий GSM, 3G, ShortRange, GPS/ГЛОНАСС. Она входит в мощную азиатскую группу компаний SIM Technology Group, занимающую лидирующие позиции на локальном рынке потребительской электроники для мобильной связи (телефоны, смартфоны, планшетные компьютеры и проч.). На российском ры…

В начале марта компания Microchip объявила о выпуске модуля RN2483 для передачи данных с использованием беспроводной технологии LoRa. Модуль RN2483 (433/868 МГц) обеспечивает двустороннюю связь между беспроводными устройствами на большой дальности (свыше 16 км), имеет малое энергопотребление (более 10 лет работы от батарейки) и обладает малыми размерами (17,8×26,3×3 мм).
Технология LoRa имеет …

Требования к радиосетям сбора данных и управления АСУ

Энергетическая система должна надежно функционировать в обычной обстановке, в чрезвычайных ситуациях, в угрожаемый и особый периоды. Поэтому обеспечивающие работу АСУ радиосети обмена данными должны создаваться с учетом условий работы в любой обстановке и обладать соответствующим уровнем надежности и живучести.

Радиосеть обмена данными позволяет реализовать следующие функциональные возможности АСУ:

• мониторинг протекания технологических процессов (автоматический сбор объективной информации о технических и производственных параметрах, включая учет электроэнергии);
• диспетчерское и оперативное управление объектами энергетики (передачу управляющих сигналов и команд в направлении «диспетчер — контролируемый объект», а также подтверждений о получении управляющих сигналов и докладов о выполнении команд в направлении «контролируемый объект — диспетчер»).

В зависимости от назначения АСУ она может обеспечивать выполнение всех или части вышеперечисленных функций, при этом функции мониторинга являются общими и обязательными для всех систем.

В связи с вышеизложенным к радиосетям сбора данных и управления АСУ предъявляются следующие основные оперативно-технические требования:

• функционирование радиосети во всей оперативной зоне;
• высокая надежность и живучесть радиосети;
• оперативный и своевременный доступ к ресурсам радиосети;
• минимальные и предсказуемые задержки в доставке информации;
• достаточная пропускная способность для полномасштабного функционирования всех приложений АСУ;
• безопасность циркулирующей в радиосети информации;
• контроль и регулирование использования ресурсов радиосети в различной обстановке;
• возможность функционирования в жестких условиях;
• простота эксплуатации;
• совместимость с разнородным оборудованием сбора и обработки данных по типовым и нестандартным интерфейсам;
• низкая стоимость эксплуатации;
• простота перемещения и оперативность развертывания в новом районе.

Приведенные выше требования могут иметь различный приоритет при создании радиосетей сбора данных и управления различного назначения и ведомственной принадлежности, но в целом должны учитываться при создании любой радиосети.

В настоящее время в АСУ в энергетике применяются различные радиосети обмена данными, которые по назначению разделяются на две основные группы:

Радиосеть общего пользования.

Предназначена для возмездного оказания услуг электросвязи любому пользователю услугами связи на территории Российской Федерации (англ. public network) и включает сети электросвязи, определяемые географически в пределах обслуживаемой территории и ресурса нумерации и не определяемые географически в пределах территории Российской Федерации и ресурса нумерации, а также сети связи, определяемые по технологии реализации оказания услуг связи.

Технологическая радиосеть.

Ранее ведомственная или корпоративная (англ. private network). Предназначена для обеспечения производственной деятельности организаций, управления технологическими процессами в производстве. Технологии и средства связи, применяемые для создания технологических сетей связи, а также принципы их построения устанавливаются собственниками или иными владельцами этих сетей.

К первой группе относятся радиосети, доступ к которым предоставляется владельцем радиосети для всех желающих пользователей, ко второй — радиосети, в которых работают только пользователи владельца сети. Радиосети обеих групп могут строиться с применением одинаковых технологий, однако назначение радиосети принципиально определяет ее возможности при обслуживании работы АСУ.

Радиосети общего пользования содержат сети сотовой связи различных стандартов, сети операторов профессиональной мобильной связи диапазона ультракоротких волн (УКВ) — обычно транковые радиосети и широкополосные сети связи и передачи данных сверхвысокой частоты (СВЧ), включая наземные и спутниковые.

Технологические радиосети включают сети профессиональной мобильной связи УКВ-диапазона (транковые и конвенциональные) и широкополосные сети передачи данных сверхвысокой частоты (СВЧ), в том числе наземные и спутниковые.

Ниже рассматриваются вопросы, связанные с созданием и эксплуатацией только конвенциональных радиосетей обмена данными УКВ-диапазона, как наиболее широко распространенных и применяемых для создания АСУ в энергетике.

Возможности технологических радиосетей обмена данными по обеспечению работы АСУ

Технологические радиосети создаются на оборудовании и с помощью технических решений, изначально предназначенных для реализации специфических задач, связанных с удаленным автоматизированным (а в некоторых случаях автоматическим) управлением и сбором данных, с учетом особенностей их функционирования и предъявляемых к ним оперативно-технических требований. Поскольку реализовать с одинаковой степенью эффективности все требования АСУ предприятий ТЭК в рамках одного типа оборудования или одного, даже самого совершенного на сегодня технического решения, невозможно, перед владельцем и пользователем системы всегда встает необходимость выбора. Выбор технического решения производится с учетом реальных задач, решаемых в рамках создаваемой автоматизированной системы оперативно-диспетчерского управления.

Область применения технологических радиосетей обмена данными в АСУ определяется следующими основными оперативно-техническими возможностями и преимуществами:

• гарантированная надежность работы (радиосеть создается и управляется ее владельцем с учетом его персональных требований к надежности функционирования);
• высокая живучесть радиосети в различной обстановке (требование к живучести закладывается на этапе проектирования радиосети ее владельцем и, как правило, оказывается выше, чем в радиосетях общего пользования);
• рабочая зона, полностью перекрывающая район использования находящихся под управлением АСУ средств (реально построенные технологические радиосети имеют оперативную зону более 1 млн кв. км);
• применение детерминированных протоколов обмена данными, поддерживающих работу в близком к реальному режиму времени и обеспечивающих гарантированную доставку данных в установленные регламентом работы радиосети сроки;
• относительно небольшое время доступа к каналу передачи данных, обеспечивающее незначительные и приемлемые для большинства автоматизированных систем задержки в доставке данных;
• высокая безопасность данных, функционирующих в технологической радиосети (применяемые технологии обеспечивают защиту от подавления, перехвата или несанкционированного доступа к работе в составе технологической радиосети);
• относительно низкая стоимость эксплуатации;
• независимость от «чужой» инфраструктуры связи и возможность развивать ее исходя из реальных требований (радиосеть принадлежит собственно энергетической компании, параметры ее работы и оперативная зона могут изменяться ею самостоятельно);
• совместимость с разнородным оборудованием сбора и обработки данных по широко применяемым и детально отработанным интерфейсам;
• простота перемещения и оперативность развертывания в новом районе;
• возможность эксплуатации в жестких условиях окружающей среды.

Технологические радиосети обмена данными используются для обслуживания АСУ в энергетике и строятся на оборудовании, имеющем различные технические характеристики. В связи с этим наиболее показательными являются примеры использования таких радиосетей и их функциональных возможностей.

Устойчивость к перехвату данных

На первый взгляд, перехват данных в проводных технологических сетях связи сопряжен с серьезными трудностями. Однако эта задача не так сложна для специалиста, имеющего соответствующую подготовку (подтверждением этому являются многочисленные успешные атаки хакеров на информационные системы). Кабельная сеть прокладывается внутри здания или комплекса зданий. При этом отдельные сегменты могут укладываться в подвалах зданий, коллекторах и потернах, не контролируемых службами безопасности, и представлять собой потенциальные точки для несанкционированного подключения. Теоретически любой человек, знающий структуру кабельной сети, может получить доступ к ней в этих точках. После подключения к проводной сети связи получение доступа к информации является делом техники, поскольку во всех открытых проводных сетях используются стандартные протоколы связи и обмена данными, а также серийно выпускаемые и общедоступные программно-технические средства.

Средой передачи данных в технологических радиосетях являются радиоволны, которые могут приниматься любым приемником на относительно большом расстоянии от передатчика. Однако радиосигналы, передаваемые в системах обмена данными с использованием современных радиомодемов, не так доступны, как это может показаться на первый взгляд.

Для организации перехвата необходимо точно знать номинал рабочей частоты, используемой для обмена данными. При соблюдении пользователями минимальных правил безопасности получение этой информации затруднено. Поскольку передаваемые данные не могут восприниматься на слух, то при использовании для определения номинала рабочей частоты доступных средств перехвата, например частотных сканеров, фиксируется только факт передачи сигнала на определенной частоте, который представляется как набор шумов. Определение принадлежности этого сигнала тому объекту, поиск которого ведется, без доступа к передаваемой информации оказывается практически невозможным.

Оборудование использует специальные схемы модуляции сигнала и собственные преамбулы (структуру пакета данных). На практике это выливается в невозможность получения доступа собственно к передаваемой информации при отсутствии соответствующего радиомодема или специального оборудования для анализа сигналов. В отличие от проводных модемов, распространение радиотехнического оборудования для технологических радиосетей имеет известные ограничения, а все его пользователи регистрируются. В связи с этим вероятность легального приобретения оборудования, которое может использоваться для обеспечения доступа к передаваемой в технологической радиосети обмена данными информации, практически равна нулю.

Большинство радиосетей, особенно имеющих топологию типа «звезда», в которых обмен данными производится через базовую станцию, в отдельно взятой точке могут принимать только данные, передаваемые в одном направлении (от базовой станции к удаленному объекту). Это связано с принципами построения сети, в которой базовая станция разворачивается на возвышенности и имеет высоко подвешенную приемо-передающую антенну, что обеспечивает возможность организации связи со всеми удаленными станциями сети. Для организации перехвата используемое для него оборудование необходимо разместить на такой же выгодной позиции, что в большинстве случаев оказывается невозможным. В противном случае обеспечивается перехват только данных от базовой станции, которые, в большинстве стационарных технологических радиосетей, представляют наименьший с точки зрения перехвата интерес (например, запросы, которые дают минимальное представление о работе сети и циркулирующих в ней данных).

В отличие от проводных сетей обмена данными, где кабельная инфраструктура и аппаратура для ретрансляции сигналов распределены на больших территориях, радиооборудование передачи данных может быть полностью развернуто в охраняемых помещениях, физический доступ в которые строго ограничен.

Совокупность всех перечисленных выше качеств делает радиосети обмена данными более безопасными по сравнению с технологическими проводными сетями связи и обмена данными в части перехвата информации.

Радиосети высоковольтные (РСВ)

Это магистральные фидеры напряжением 1360 и 1920в. Применяются для передачи сигнала достаточно большой мощности (до 5кВт) на большие расстояния в сельской местности. В книге «ПРАВИЛА строительства и ремонта воздушных линий связи и радиотрансляционных сетей» указаны нормы по сооружению этих линий. Из-за повышенных требований, предъявляемых к этим линиям, их постройка и эксплуатация обходится дороже, чем фидеров напряжением 960в, и имеется целый ряд ограничений, из-за которых эти линии не получили распространения.

Источники программ

В крупных городах сигналы поступают на ЦСПВ из радиостудии по кабелю. Это наиболее удобно, так как в городах обычно имеются различные радиопомехи, соседние станции, что не дает возможность эффективно использовать беспроводную систему. Из студии станции сигнал может идти по кабелю и на радиопередатчики, работающие в диапазоне СВ или УКВ, что необходимо для работы сельских радиоузлов и простых абонентских радиоприемников.  Сельские радиоузлы могут работать от радиоприемников с хорошей чувствительностью или от соединительной линии.

Радиоузлы местных сетей работают от местных источников сигнала (микрофон, приемник, магнитофон, проигрыватель).

Параметры сетей

Система обратного контроля распределительных фидеров.

Применяется на большинстве распределительных фидерных сетей в трехзвенных радиосетях. Обратный контроль позволяет непрерывно контролировать исправность фидера и в случае аварии (обрыва одного или обеих проводов, замыкания их между собой или одного из них на землю и др.). Работает следующим образом (см. рисунок)

Обсудить на форуме