Научная статья на тему 'О методе обработки измерений при диагностике направляющих линий поездной радиосвязи'

О методе обработки измерений при диагностике направляющих линий поездной радиосвязи Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
132
22
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОЕЗДНАЯ РАДИОСВЯЗЬ / НАПРАВЛЯЮЩИЕ ЛИНИИ / МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ / ЗАТУХАНИЕ / ВОЛНОВОДНОЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ ГЕКТОМЕТРОВЫХ РАДИОВОЛН / ОТНОШЕНИЕ СИГНАЛ/ПОМЕХА / SIGNAL/DISTURBANCE RATIO / TRAIN WIRELESS / GUIDE LINES / METHODS OF CONTROL AND DIAGNOSTICS / DAMPING / DUCT PROPAGATION OF HECTOMETER RADIO WAVES

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Шустов Николай Павлович

Рассматривается возможность применения математических моделей для описания характера распространения радиоволн по направляющим линиям поездной радиосвязи. Предложены методы обработки измерений при диагностике систем поездной радиосвязи гектометрового диапазона на основе параметров рассматриваемых моделей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Шустов Николай Павлович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

To the method of processing of measurements under diagnostics of guide lines of train wireless

The author considers the possibility to apply mathematical models for the description of character of radio waves propagation along train wireless guide lines. He offers the methods of measurement processing under diagnostics of systems of hectometer band train wireless on the basis of parameters of the models being considered.

Текст научной работы на тему «О методе обработки измерений при диагностике направляющих линий поездной радиосвязи»

Электроника, измерительная техника, радиотехника и связь

ная мощность передатчика, (для РС-46 МЦ 12 Вт), Ь - масштаб экспоненциального спада, связанный с коэффициентом затухания а, измеряемом в дБ/км по формуле а = 10/[1п(10) х Ь]. Модель (2) используется при анализе сигналов, распространяющихся вдоль воздушных и кабельных линий связи, а также вдоль волноводов различной физической природы.

Модифицированная экспоненциальная модель. В условиях открытых волноводных систем часть полезного сигнала, минуя направляющую линию, за счет пространственных волн попадает на приемник мобильного терминала. С учетом этого обстоятельства модель (2) можно преобразовать

Рс (г) = Рое Ь + с

(3)

где Р0 и Ь совпадает с одноименными параметрами модели (2), а третий параметр с учитывает уровень помеховых сигналов, попавших на вход приемника, минуя направляющую линию. Заметим также, что в параметр с входит мощность помех от электроподвижного состава и электроустановок, находящихся в непосредственной близости от волноводного тракта.

Все три модели являются упрощенными, описывают только основные параметры распространения радиоволн, например, не учитывают неоднородности волноводов ПРС.

Обработка измерений и определение параметров моделей. Для определения параметров моделей рассмотрим 12 протоколов измерения мощности поля Рс (г) , снятые вагон -

лабораторией на участках Восточно-Сибирской и Западно-Байкальской железных дорог. Данные снимались с помощью измерительного комплекса МИКАР [1].

В качестве метода определения параметров функциональной зависимости будем использовать стандартный метод наименьших

квадратов. Значения мощности в начале каждого из исследуемых участков превышают значения мощности в конце примерно на 20 - 30 дБ. В качестве весовой функции будем использовать зависимость 1/[У • /(х)], здесь У - измеренные значения мощности вагон - лабораторией на участке, / (х) - рассматриваемая функциональная зависимость.

С помощью полученных параметров для каждого участка построим графики зависимости Рс (г) . Для сравнения моделей и выяснения,

какая из них лучше описывает характер спада мощности в направляющих линиях поездной радиосвязи, вычислим среднеквадратичную ошибку.

На рис. 2 изображены зависимости Рс (г) ,

полученные после обработки экспериментальных данных, снятых ВЛ на перегоне Утулик -Байкальск. Точками на графиках показаны значения, полученные ВЛ. Несмотря на большой разброс экспериментальных данных, кривые хорошо описывают их.

Анализ значений среднеквадратической ошибки в каждом из 12 случаев и ее среднего значения для каждой зависимости показало, что лучше всего с точки зрения остаточной погрешности экспериментальные данные описывает модель (3).

Сравним значения параметров, известных из справочной литературы, со значениями, полученными при обработке экспериментальных данных. Параметр сср = 55.9дБмкВ экспоненциальной модели (3) мало отличается от напряжения помех ип =60 дБмкВ [2], однако в каждом

отдельном случае величина параметра с в значительной степени меняется, что указывает на высокую чувствительность метода. Постоянная затухания направляющей линии, при использо-

г

Рс,Вт

1 • 10"'

1V'

^ б

2 4 6 8 10 г, м

Рис.2. Сравнение результатов моделирования с данными измерений: а - аппроксимация экспериментальных данных с использованием зависимости (1), б - с использованием зависимости (2), в - с использованием зависимости (3)

1-10

1-10

И Электроника, измерительная техника, радиотехника и связь

вании однопроводного волновода а = 2 дБ/км

[2]. Определенные в работе значения аср близки к справочным при использовании модели (2) аср = 1-4 дБ/км, а особенно при использовании

модели (3) аср = 2.1 дБ/км.

Заключение. С помощью рассмотренного метода по имеющимся в распоряжении значениям мощности поля Рс (г) можно уточнять значения следующих параметров: Апер - переходное затухание между направляющей линией и антенной возимой радиостанции, ип - уровень

радиопомех на входе приемника радиостанции, а - километрический коэффициент затухания.

Полученные значения параметров Р0 и а (2),

(3) и параметра с (3) хорошо согласуются со значениями, данными в [2]. Благодаря высокой чувствительности метода возможно определе-

ние неисправных состояний направляющих линий поездной радиосвязи в реальных условиях, сравнение параметров моделей, полученных для одного участка в разное время, что позволит организовать постоянный мониторинг состояния волноводных линий.

Библиографический список

1. Кнышев И.П. Контроль параметров каналов радиосвязи / И.П. Кнышев, В.А. Козьмин, А.Н. Новиков, Л. И. Балышем // Автоматика, связь, информатика. - 2007. - № 5, 6.

2. Правила организации и расчета сетей поездной радиосвязи ОАО «Российские железные дороги». - М.: 2005. - 112 с.

3. Унучков В.Е. Об изменении поля с расстоянием в системах связи с подвижными объектами / В.Е.Унучков, А. Г. Краско, Н.П.Шустов // Современные проблемы радиоэлектроники и связи: мат-лы VI меж-вуз.научн.-техн. конф. студ., асп. и молод. учен. - Иркутск: ИрГТУ, 2007. - С. 128 - 133.

2 Транспорт

УДК 621

ТЕНДЕНЦИЯ СОВРЕМЕННОГО РАЗВИТИЯ БОЛЬШЕГРУЗНОГО АВТОТРАНСПОРТА НА КАРЬЕРАХ СЕВЕРА

М.Ю.Гамбаль1

Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Рассмотрены условия эксплуатации карьерных автосамосвалов, а также проблема снабжения запасными частями ремонтных предприятий. Ключевые слова: запасные части, ремонт, риск дефицита запасных частей, затраты на ремонт, эксплуатация, условия работы. Библиогр. 6 назв.

TENDENCIES OF MODERN DEVELOPMENT OF HEAVY-LOAD TRANSPORT IN OPENCAST MINES OF THE NORTH

M.Y. Gambal

Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074

The author examines both the operation conditions of open cast dump trucks and a problem of supply repair plants with spare parts. Key words: spare parts, repair, spare part deficit risk, repair costs, operation, working conditions. 6 sources.

Горнодобывающая промышленность является сырьевой базой для развития основных отраслей промышленности - металлургии, машиностроения, энергетики, химической промышленности, строительных материалов. Основные месторождения полезных ископаемых природно-сырьевой базы России расположены в районах Севера, характеризующихся жёстким климатом. Увеличение объёма горных работ неизбежно будет связано с освоением новых районов Сибири и Севера России, с суровыми природно-климатическими условиями.

Стоимость эксплуатации техники в регионах Севера в 2-6 раз превышает уровень аналогичных затрат в средних широтах страны [5]. Ежегодный ущерб от использования техники в несоответствующих условиях эксплуатации составляет 57-60 млрд. рублей (на 2003 год). Простои в ремонтах машин достигают 30 % календарного времени. В зимнее время года поддержание оборудования в работоспособном состоянии обходится дороже на 20-50%. Стоимость трудовых ресурсов на Севере в 3- 6 раз выше, чем в средней полосе.

В настоящее время основным видом технологического транспорта при добыче полезных ископаемых открытым способом является автомобильный, который во всём мире используется для перевозки =75% всей горной массы, причём в ближайшей перспективе удельный вес карьерного автотранспорта увеличится. Доминирую-

щее положение карьерного автотранспорта объясняется такими неоспоримыми достоинствами, как мобильность, гибкость, автономность, возможность обеспечения высокой интенсивности горных работ. Система карьерного автотранспорта - одна из наиболее сложных систем горного производства. От работы автотранспорта зависит работа всех смежных производств. На ближайшие 20-30 лет автотранспорт будет оставаться одним из самых перспективных.

Эксплуатация автомобильного транспорта в глубоких карьерах имеет существенные особенности, которые определяют его эффективность:

- непрерывный режим работы автосамосвалов;

- сложный профиль автодорог (уклоны, наличие серпантинов и т.д.);

- преобладающее движение с грузом на подъём;

- большое количество временных дорог, низкое качество дорожного полотна;

- жёсткие климатические условия в районах Севера;

- работа самосвалов в комплексе с мощными экскаваторами с ковшом вместимостью до 20-25 м3, что приводит к многоцикловым динамическим нагрузкам на узлы автосамосвалов в процессе погрузки. Например, при сроке службы 450-500 тыс.км. и расстоянии транспортирования около 5 км в автосамосвале г/п 110-140 т за весь период эксплуатации экскаватором ЭКГ-

1 Гамбаль Максим Юлианович, аспирант, тел.: 8 (3952) 40-50-85, e-mail:gambalmax [email protected]

Gambal Maxim Yulianovich, a post graduate. Tel. 8 (3952) 40-50-85, e-mail:gambalmax [email protected]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.