ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
(МИИТ)
УТВЕРЖДЕНО:
Директором РОАТ
«_25____»____01_____ 2011 г.
Кафедра____Железнодорожная автоматика, телемеханика и связь____________
(название кафедры)
Автор_______________________________________
(ф. и.о.)
Учебно-методический комплекс по дисциплине
Линии железнодорожной автоматики, телемеханики и связи
(название)
____________________________________________________________________
Специальность/направление 190402.65 Автоматика, телемеханика и (код, наименование специальности / направления)
связь на железнодорожном транспорте _______________________________________
Утверждено на заседании Учебно-методической комиссии РОАТ Протокол №___2_____ «_20_» __января_____ 2011 г. | Утверждено на заседании кафедры Протокол №__7____ «_18_» __января___ 2011 г. |
Москва 2011 г.
Автор-составитель:
канд. техн. наук, ст. преподаватель кафедры ЖАТС
Учебно-методический комплекс по дисциплине _Линии железнодорожной автоматики, телемеханики и связи____________________________________
(название дисциплины)
составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования/основной образовательной программой по специальности/направлению
_190402.65 Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте________________________________________________________
(название специальности/направления)
Дисциплина входит в федеральный компонент цикла специальных дисциплин и является обязательной для изучения.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
(МИИТ)
СОГЛАСОВАНО: | УТВЕРЖДЕНО: |
Выпускающая кафедра ____ЖАТС_____ | Директором РОАТ |
«__25___»__01____________ 2011г. |
Кафедра__Железнодорожная автоматика, телемеханика_и связь___________
(название кафедры)
Автор __, к. т.н. _____________________________
(ф. и.о., ученая степень, ученое звание)
РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ПО ДИСЦИПЛИНЕ
Линии железнодорожной автоматики, телемеханики и связи
(название)
Специальность/направление 190402.65 Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте ____________________________________ (код, наименование специальности / направления)
Утверждено на заседании Учебно-методической комиссии института Протокол №____2___ «_20_» ___________ 2011 г. | Утверждено на заседании кафедры Протокол №___7___ «_18_» __января_____ 2011 г. |
Москва 2011 г.
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и удовлетворяет государственным требованиям к минимуму содержания и уровню подготовки инженеров по специальности 190402.65 Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте (АТС).
Составитель – к. т.н.,
© Московский Государственный университет путей сообщения, 2011
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
На железнодорожном транспорте для передачи информации в системах автоматизации и управления, оперативно-технологической связи и связи общего пользования, а также для энергоснабжения устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и других объектов используются воздушные, симметричные кабельные и волоконно-оптические линии передачи.
Цель изучения дисциплины – подготовка специалистов, владеющих вопросами построения, эксплуатации и строительства линий автоматики, телемеханики и связи железнодорожного транспорта.
В дисциплине изучаются назначение, конструкции и свойства линий, технологии их строительства и эксплуатации, взаимные влияния между цепями и влияния внешних электромагнитных полей на цепи автоматики, телемеханики и связи, меры защиты от влияний, расчеты направляющих систем методами теории цепей и электродинамики.
Математические модели процессов распространения электромагнитной энергии вдоль направляющих систем и между ними изучаются в предшествующих дисциплинах, основах электродинамики направляющих систем, теоретических основах электротехники и теории линейных электрических цепей. В свою очередь знание данной дисциплины требуется для освоения последующих дисциплин специализации: «Многоканальная связь», «Передача дискретной информации», «Автоматическая телефонная связь на ж. д. транспорте», «Автоматика и телемеханика на перегонах», «Телеуправление стрелками и сигналами», «Станционные системы автоматики и телемеханики».
Задачи изучения дисциплины.
Изучив дисциплину, студент должен иметь представление:
– о принципах построения железнодорожных сетей связи различного назначения;
– о структурированной кабельной системе;
– о структуре затрат при различных вариантах строительства железнодорожных волоконно-оптических линий передачи;
– о тенденции развития волоконно-оптических систем передачи;
– о технической документации линейного хозяйства и его паспортизации;
– о рекомендациях Международного союза электросвязи по вопросам проектирования, строительства и эксплуатации линейных сооружений;
– о сертификации кабельной продукции, арматуры и сооружений.
ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ
В результате изучения дисциплины специалист должен:
Знать и уметь использовать:
– основные типы линейных сооружений автоматики, телемеханики и связи; их конструктивные, эксплуатационные характеристики, электрические параметры, назначение и область эффективного применения на сетях передачи информации железнодорожного транспорта;
– маркировку электрических и оптических кабелей;
– основные характеристики одномодовых и многомодовых волокон;
– факторы, ограничивающие дальность передачи информации по оптическим сетям связи;
– методику инженерного расчета волоконно-оптических линий передачи;
– основные закономерности распространения электромагнитной энергии по различным направляющим системам;
– факторы, определяющие электромагнитную совместимость передачи различных видов сигналов по линиям автоматики, телемеханики и связи железнодорожного транспорта;
– меры защиты цепей и трактов линий связи от взаимных влияний;
– источники опасных и мешающих влияний, предельно допустимые значения опасных и мешающих напряжений и токов и меры защиты от электромагнитных влияний;
– методы расчета параметров передачи цепей автоматики, телемеханики и связи и параметров взаимных влияний между ними;
– методы оценки характера и расчета опасных и мешающих напряжений и токов от влияния внешних электромагнитных полей на цепи воздушных и кабельных линий передачи различных конструкций; методы защиты от влияний.
– технологические процессы при эксплуатации, ремонте и строительстве линейных сооружений;
– правила техники безопасности при работе на линиях;
Владеть:
– методикой инженерного расчета передаточных характеристик направляющих систем;
– современной технологией монтажа электрических и оптических кабелей;
– навыками определения характера и расстояний до мест повреждений линии мостовыми и импульсными методами, эксплуатационных измерений цепей постоянным и переменным током, определения мест повреждений оптического кабеля, измерения затухания оптического кабеля, определения первичных и волновых параметров цепей в широком диапазоне частот, симметрирования низкочастотных и высокочастотных цепей связи;
– методикой расчета взаимных влияний и влияний внешних полей на цепи телемеханики и связи, выбора элементной базы устройств защиты линейных сооружений автоматики, телемеханики и связи электромагнитных влияний;
– навыками проектирования линейных сооружений автоматики и связи железнодорожного транспорта.
ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Вид учебной работы | Количество часов по формам обучения | ||
Очная | Очно- заочная | Заочная | |
№№ семестров | 7,8 | ||
Аудиторные занятия: | 20 | ||
Лекции | 8 | ||
Практические и семинарские занятия | |||
Лабораторные работы (лабораторный практикум) и т. д. | 12 | ||
Индивидуальные занятия | |||
Самостоятельная работа | 120 | ||
ВСЕГО ЧАСОВ НА ДИСЦИЛНУ | 140 | ||
Текущий контроль (вид текущего контроля и количество, №№ семестров) | |||
Курсовая работа (курсовой проект) (№ семестра) | Курсовой проект - 8 | ||
Виды промежуточного контроля (экзамен, зачет) - №№ семестров | Зачет - 7 Экзамен - 8 |
СОДЕРЖАНИЕ КУРСА
Названия разделов и тем | Всего часов по учеб-ному плану | Виды учебных занятий | Индив. занятия | Самостоят. работа | ||
Аудиторные занятия, в том числе | ||||||
лекции | Практ. занятия, семинары | Лаб. работы (практикумы) | ||||
Введение | ||||||
Краткий исторический очерк развития линий автоматики, телемеханики и связи. Значение линий автоматики, телемеханики и связи в системах автоматизации и управления работой железнодорожного транспорта [1, с. 3-7]. | 1 | 8 |
Раздел 1. Общие понятия о видах направляющих систем и области их применения | ||||||
Виды линий железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и их основные свойства. Основные требования к направляющим системам. Понятие канала, линии и сети связи [1, с. 3-12]. | 8 | |||||
Раздел 2. Построение сетей автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте | ||||||
Понятие о взаимоувязанной сети связи России и место в ней сети связи . Структурная схема сети связи . Сети общего пользования, общетехнологического и оперативно-технологического назначений. Структура капитальных затрат на создание сетей различного назначения и сроки их окупаемости. Соотношение между проводными и радиопроводными железнодорожными сетями связи. Особенности технологических сетей связи железнодорожного транспорта, местные и станционные сети связи и автоматики [1, с. 3-12]. | 8 | |||||
Раздел 3. Основы электродинамики направляющих систем | ||||||
1. Передача сигналов по проводным линиям. Исходные принципы расчета направляющих систем. Особенность электромагнитных процессов в направляющих системах различного вида. Первичные и волновые параметры цепей воздушных и кабельных линий, определение их значений через параметры среды, зависимости от частоты тока передаваемых сигналов, диаметра проводника и расстояния между проводниками. Оптимальное соотношение между первичными параметрами кабельных цепей. Временные характеристики кабельных цепей [1, с. 39-57]. | 2 | 8 | ||||
2. Передача сигналов по волноводным линиям. Физические процессы, происходящие в волноводах. Особенности волны Н01 в цилиндрических волноводах. Особенности передачи электромагнитной энергии по линиям поверхностной волны, диэлектрическим волноводам, световодам [1, с. 20-22]. | 8 | |||||
3. Передача сигналов по оптическим кабелям. Физические процессы в оптических волокнах. Лучевая и волновая теории световодов. Падающие, отраженные и преломленные волны. Уравнения геометрической оптики. Одномодовый режим передачи по оптическим волокнам. Пропускная способность оптических кабелей и их параметры передачи. Расчет дисперсии в одномодовых и многомодовых волокнах. Структурная схема оптической линии передачи. Методика инженерного расчета волоконно-оптических линий связи [1, с. 136-170]. | 8 | |||||
Раздел 4. Конструкция и свойства линий автоматики, телемеханики и связи | ||||||
1. Воздушные линии связи. Классы и типы линий. Провода и арматура. Типы опор. Типовые профили опор и размещение цепей на опорах. Габариты. Способы ввода проводов в промежуточные и усилительные пункты. Переходы и пересечения. Кабельные вставки в воздушные линии. Электрические характеристики воздушных линий [1, с. 216-226]. | 8 | |||||
2. Кабельные линии связи. | 4 | 4 | ||||
3. Линии и сети автоматики и телемеханики. Конструктивные и электрические характеристики кабелей автоматики и телемеханики, их типы и марки. Особенности построения кабельных линий и сетей на электрифицированных железных дорогах. Кабельные сети светофоров, стрелок, рельсовых цепей. Высоковольтно-сигнальные линии автоблокировки [1, с. 119-122, 241-245]. | 8 | |||||
4. Структурированные кабельные системы. Характеристики и область применения различных категорий витой пары; коаксиальной пары и оптических волокон в структурированной кабельной системе. Арматура и разъемы [1, с. 128-131]. | 8 | |||||
5. Волоконно-оптические линии передачи (ВОЛП). Построение ВОЛП. Классификация оптических кабелей. Типы оптических волокон. Механические характеристики волокон. Конструкции оптических кабелей и их типы. Требования к оптическим кабелям в зависимости от способа прокладки. Оптические кабели для сетей связи . Надежность работы оптических линейных трактов различной топологии. Особенности сращивания строительных длин. Использование оптических волокон в соединительных и абонентских сетях, кабельной проводке внутри зданий [1, с. 182-211, 373-400]. | 4 | 4 | ||||
Раздел 5. Взаимные влияния и меры защиты в линиях автоматики, телемеханики и связи. | ||||||
1. Взаимные влияния. Проблемы электромагнитной совместимости в линиях автоматики, телемеханики и связи. Природа взаимных влияний. Параметры влияний: электромагнитные связи, переходные затухания, защищенность. Влияния в однородных симметричных линиях, расчет переходного затухания и токов помех. Косвенные влияния. Влияния между цепями в различных типах линий передачи. | 2 | 6 | ||||
Зависимость переходного затухания от длины цепи и частоты тока передаваемых сигналов. Особенности учета влияний между цепями при передаче дискретных сигналов. Нормирование переходных затуханий [1, с. 305-325]. | ||||||
2. Меры защиты от взаимных влияний. Скрещивание цепей воздушных линий. Построение схем скрещивания. Результирующее переходное затухание между скрещенными цепями. Эффективность скрещивания. Скрутка цепей в симметричных кабелях. Способы симметрирования кабельных цепей. Методика симметрирования НЧ и ВЧ цепей магистральных железнодорожных кабелей. Компенсационный метод ослабления взаимных влияний на участках ОУП-ОУП. Защита линейных трактов цифровых систем передачи от воздействия на них электромагнитных полей цепей железнодорожной автоматики и телемеханики [1, с. 326-346]. | 2 | 6 | ||||
Раздел 6. Влияние внешних электромагнитных полей на цепи автоматики, телемеханики и связи железнодорожного транспорта, меры защиты. | ||||||
1. Влияние внешних электромагнитных полей на цепи автоматики, телемеханики и связи. Классификация источников влияния и их характеристики. Характеристика цепей, подверженных влиянию: однопроводные и двухпроводные цепи, поперечная и продольная асимметрия, коэффициент чувствительности цепи к помехам, коэффициенты связи. Особенности влияния на однопроводные и двухпроводные цепи. | 1 | 8 | ||||
Определение индуктированных напряжений и токов опасного и мешающего влияний от симметричных и несимметричных ЛЭП. Допустимые значения опасных и мешающих влияний. Атмосферное электричество и его воздействие на линейные сооружения. Влияния электромагнитных полей радиостанций. [1, с. 279-294]. | ||||||
2. Меры защиты от внешних влияний. Мероприятия, проводимые на влияющих системах для уменьшения их индуктивного воздействия на цепи телемеханики и связи. Меры защиты от опасных и мешающих напряжений, применяемые на линиях, подверженных влиянию. Особенности защиты линейных сооружений и рельсовых цепей от грозовых разрядов, устройство защитных заземлений и их особенности в районах распространения многолетнемерзлых грунтов. Схемы и параметры устройств защиты аппаратуры автоматики, телемеханики и связи от нестационарных электромагнитных влияний. [1, с. 295-304]. | 8 | |||||
Раздел 7. Проектирование и строительство линейных сооружений. | ||||||
Состав проекта. Технико-экономическое обоснование выбора проектируемой линии. Выбор вида, типа и трассы линии. Строительство линии. Разбивка трассы, рытье котлованов и траншей, прокладка и монтаж кабеля. Восстановление изолирующих покровов. Механизация строительства. Особенности проектирования и строительства ВОЛП на железнодорожном транспорте. Современные технологии строительства и монтажа кабельных линий. | 8 | |||||
Техника безопасности при строительстве линий. Измерения при строительстве линий связи, нормы. Приемо-сдаточные испытания и составление паспорта линии [1, с. 347-389]. | ||||||
Раздел 8. Техническая эксплуатация линейных сооружений. | ||||||
Задачи и проблемы технической эксплуатации линий автоматики, телемеханики и связи железнодорожного транспорта. Виды технического обслуживания. Особенности технологии аварийно-восстановительных работ ВОЛП ЖД. Виды ремонта. Системы технической эксплуатации, обслуживания и ремонта. Эксплуатационно-техническая документация. Состав и объем эксплуатационных измерений. Нормы. Методы отыскания мест и характера повреждений электрических и оптических линий. Содержание кабелей под избыточным давлением. Защита подземных кабелей от коррозии. Надежность линейных сооружений. Охрана труда при эксплуатации линий [1, с. 394-406]. | 4 | 4 | ||||
ИТОГО: | 140 | 8 | 12 | 140 |
ТЕМЫ ПРАКТИЧЕСКИХ И/ИЛИ СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ
Практические и семинарские занятия по данной дисциплине не предусмотрены.
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ (ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ)
№ № и названия разделов и тем | Цель и содержание лабораторной работы | Результаты лабораторной работы |
Лабораторная работа №1. Конструкция и маркировка электрических кабелей автоматики, телемеханики и связи. | Цель работы: Изучение конструкции и принципов маркировки симметричных и коаксиальных кабелей автоматики, телемеханики и связи. Содержание работы: По заданным маркировкам электрических кабелей указываются типы всех конструктивных элементов. Изображается поперечный разрез одного из кабелей с обозначением всех конструктивных элементов и указанием вида конструкции и материала, из которого изготовлен элемент. | Получение навыков определения всех конструктивных элементов кабеля и области его применения по маркировке. |
Лабораторная работа №2. Конструкция и маркировка оптических кабелей автоматики, телемеханики и связи. | Цель работы: Изучение конструкции и принципов маркировки оптических кабелей автоматики, телемеханики и связи. Содержание работы: По заданным маркировкам оптических кабелей указываются типы всех конструктивных элементов. Изображается поперечный разрез одного из кабелей с обозначением всех конструктивных элементов как входящих в оптический сердечник, так и наложенных поверх оптического сердечника, с указанием вида конструкции, материала из которого изготовлен элемент. | Получение навыков определения всех конструктивных элементов кабеля и области его применения по маркировке. |
Лабораторная работа № 3. Изучение структуры, принципов монтажа и методов измерения основных характеристик оптоволоконных линий. | Цель работы: Изучение структурной схемы волоконно-оптической линии связи, принципов проведения работ по монтажу оптических кабелей, методов тестирования оптоволоконных линий. Содержание работы: По представляемым мультимедийным материалам изучить теорию и практику инсталляции оптоволокнных линий, изобразить структурную схему волоконно-оптической линии связи с кратким описанием назначения всех её элементов и оптоэлектронных компонентов. | Получение навыков проведения работ по монтажу оптических кабелей. Приобретение сведений о принципах построения волоконно-оптической линии связи. |
Лабораторные работы выполняются в соответствии с методическими указаниями «, , Василенкова железнодорожной автоматики, телемеханики и связи; Методические указания к выполнению лабораторных работ №1 и 2 - М.: РГОТУПС, 2004г».
ТЕМАТИКА КУРСОВОГО ПРОЕКТА И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ЕГО ВЫПОЛНЕНИЮ
Тема курсового проекта: Проект магистральной линии связи на участках железной дороги.
Цель курсового проекта: Изучить вопросы проектирования различных видов линий связи, а также методы расчёта опасных и мешающих влияний тяговой сети переменного тока на кабельную линию связи.
Курсовой проект состоит из трех разделов: проектирование кабельной линии связи (КЛС) на участке железной дороги (А-К), элементы проектирования воздушной линии связи (ВЛС) на ответвлении (Д-Н), проектирование волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) на участке железной дороги (О-Х). Исходные данные для проектирования даются отдельно для каждого раздела проекта в начале разделов.
Проект должен содержать расчетно-пояснительную записку и чертежи. Расчетно-пояснительная записка пишется на одной стороне листов с полями 4 см для замечаний рецензента. Листы записки должны быть сброшюрованы и пронумерованы, формулы, рисунки и таблицы также должны быть пронумерованы, единицы измерения величин должны соответствовать системе СИ.
В тексте записки приводятся исходные данные для каждого из разделов проекта в соответствии с вариантом, а также краткие пояснения, расчеты, обоснования принимаемых технических решений по вопросам, предусмотренным содержанием проекта.
Все инженерно-технические расчеты производятся вручную, либо с использованием пакетов прикладных программ для инженерных расчетов с подробной записью всех исходных и промежуточных расчетных формул, числовых значений и результатов. Расчеты должны быть проиллюстрированы расчетными схемами.
В конце пояснительной записки приводится список использованной литературы.
Чертежи выполняются карандашом на белой или миллиметровой бумаге стандартных размеров 210х297 мм. Некоторые из чертежей (трассы линий связи и др.) разрешается выполнять на листах удлиненного формата. Чертежи должны иметь рамку, штамп, в необходимых случаях условные обозначения. Чертежи вклеиваются или вшиваются в пояснительную записку после тех страниц, на которых имеется первая ссылка на соответствующий чертеж.
Курсовой проект выполняется в соответствии с методическими указаниями «, Неваров железнодорожной автоматики, телемеханики и связи; Задание на курсовой проект с методическими указаниями - М.: МИИТ, 2009 г». Время выполнения курсового проекта - не менее 60 часов.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
Разделы и темы для самостоятельного изучения | Виды и содержание самостоятельной работы |
Введение | Проработка учебного материала (по конспектам лекций, учебной и научной литературе, материалам в электронном виде). |
Раздел 1. Общие понятия о видах направляющих систем и области их применения | Проработка учебного материала (по учебной и научной литературе, материалам в электронном виде) Работа с тестами и вопросами для самопроверки, размещёнными в системе дистанционного обучения «Космос». |
Раздел 2. Построение сетей автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте | Проработка учебного материала (по учебной и научной литературе, материалам в электронном виде). Выполнение курсового проекта. |
Раздел 3. Основы электродинамики направляющих систем | Проработка учебного материала (по конспектам лекций, учебной и научной литературе, материалам в электронном виде) |
Раздел 4. Конструкция и свойства линий автоматики, телемеханики и связи | Проработка учебного материала (по учебной и научной литературе, материалам в электронном виде). Выполнение курсового проекта. Работа с тестами и вопросами для самопроверки, размещёнными в системе дистанционного обучения «Космос». |
Раздел 5. Взаимные влияния и меры защиты в линиях автоматики, телемеханики и связи | Проработка учебного материала (по конспектам лекций, учебной и научной литературе, материалам в электронном виде). Работа с тестами и вопросами для самопроверки, размещёнными в системе дистанционного обучения «Космос». |
Раздел 6. Влияние внешних электромагнитных полей на цепи автоматики, телемеханики и связи железнодорожного транспорта, меры защиты. | Проработка учебного материала (по конспектам лекций, учебной и научной литературе, материалам в электронном виде). Выполнение курсового проекта. Работа с тестами и вопросами для самопроверки, размещёнными в системе дистанционного обучения «Космос». |
Раздел 7. Проектирование и строительство линейных сооружений | Проработка учебного материала (по учебной и научной литературе, материалам в электронном виде). Выполнение курсового проекта. |
Раздел 8. Техническая эксплуатация линейных сооружений. | Проработка учебного материала (по учебной и научной литературе, материалам в электронном виде). |
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Литература
Основная
1. , , Прокофьев железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. – М.: Издательство «Маршрут», 2002.
2. , Василенкова автоматики, телемеханики и связи: учебное пособие – М.: РГОТУПС, 2005.
Дополнительная
1. , , Гончаров автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте: Учебник для ВУЗов. – М.: Транспорт, 1990.
2. Телекоммуникационные технологии на железнодорожном транспорте: Учебник для ВУЗов ж.-д. транспорта/ , , и др., Под ред. . М.: УМК МПС России, 1999.
3. Правила защиты устройств проводной связи и проводного вещания от влияния тяговой сети электрифицированных железных дорог переменного тока. – М.: Транспорт, 1989.
4. Слепов технологии цифровых сетей связи. – М.: Радио и связь, 2000.
5. , Яцкевич кабельные линии связи на железнодорожных дорогах. – М.: Транспорт, 1978.
6. , Михайлов сооружения железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. – М.: Транспорт, 1980.
7. Справочник строителя линейных сооружений связи железнодорожного транспорта/ , , и др.: Под ред. . – М.: Транспорт, 1979.
8. , , Попова и проектирование волоконно-оптических линий связи// Автоматика, связь, информатика № 11, 1999.
9. Гнедин волоконно-оптических кабелей на заводе // Автоматика, связь, информатика № 12, 1999.
10. , , Кочановский связи. — М.: Радио и связь, 1995.
Материально-техническое и/или информационное
обеспечение дисциплины
Специализированная лаборатория, оснащенная переносными кабельными приборами, оптическими и электрическими рефлектометрами, мостами переменного тока, кабелями, макетами кабельных линий и структурированных кабельных систем, измерителями коэффициентов емкостной связи, кабельными тестерами и кабелеискателями, кабельной продукцией и арматурой.
Компьютерный класс с подключением к системе дистанционного обучения «Космос» и электронным библиотекам, размещённый в системе дистанционного обучения контент для проведения обучения и контроля знаний, включая тесты, лекции, презентации, учебники, и иные электронные материалы.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
Программа дисциплины "Линии железнодорожной автоматики, телемеханики и связи" отличается большим объемом теоретического материала, который студент должен изучить, а также многообразием тем, объединенных в данной дисциплине. Поэтому для усвоения материала требуется затратить достаточно большое количество учебного времени. Ниже приведен примерный список экзаменационных вопросов. В каждом экзаменационном билете обычно содержится два вопроса из теоретической части и один вопрос из практической. Для успешной сдачи экзамена необходимо выучить дополнительные вопросы, перечень которых приведен после экзаменационных вопросов.
При изучении в качестве дисциплины по выбору предмета «Основы электродинамики направляющих систем» 3 раздел рабочей программы изучается в рамках указанной дисциплины, однако соответствующие вопросы выносятся в качестве экзаменационных по предмету «Линии железнодорожной автоматики, телемеханики и связи».
При работе над курсовым проектом необходимо перед выполнением его разделов предварительно изучить соответствующий теоретический материал. В течение учебного года во время одной из установочных сессий в расписании, как правило, предусматривается время для консультации по курсовому проектированию.
В связи с большим объемом теоретического материала вопросы, изучаемые на лабораторных занятиях и в ходе курсового проектирования, на установочных лекциях не рассматриваются.
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ (МАТЕРИАЛЫ)
ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ
При аттестации студентов устанавливаются оценки: - по экзаменам и дифференцированным зачетам: «отлично», «хорошо», «удовлетворительно», «неудовлетворительно», (по зачетам: «зачтено» и «не зачтено»).
Рекомендуемые критерии оценок:
«Отлично» заслуживает студент, показавший глубокий и всесторонний уровень знания дисциплины и умение творчески выполнять задания, предусмотренные программой.
«Хорошо» заслуживает студент, показавший полное знание дисциплины, успешно выполнивший задания, предусмотренные программой.
«Удовлетворительно» заслуживает студент, показавший знание дисциплины в объеме, достаточном для продолжения обучения, справившийся с заданиями, предусмотренными программой.
«Неудовлетворительно» заслуживает студент, обнаруживший значительные пробелы в знании предмета, допустивший принципиальные ошибки при выполнении заданий, предусмотренных программой.
Если студент явился на зачет или экзамен и отказался от ответа, то ему проставляется в ведомость «не зачтено» или « неудовлетворительно».
Для проведения зачетов в письменной или тестовой форме разрабатывается перечень вопросов из различных разделов курса, позволяющие поверить и оценить теоретические знания студентов и умение применять их для решения практических задач.
Зачет в письменной форме проводится одновременно для всех студентов академической группы. Время выполнения задания составляет не более одного академического часа. При проведении зачета в письменной форме оценка выставляется на основе правил, принятых кафедрой, которые должны быть сообщены студентам до начала зачетной сессии.
Аналогичные правила могут быть заложены в программы компьютерного тестирования.
При контроле знаний в устной форме преподаватель использует метод индивидуального собеседования, в ходе которого обсуждает со студентом один или несколько вопросов из учебной программы. При необходимости могут быть предложены дополнительные вопросы, задачи и примеры.
По окончании ответа на вопросы преподаватель объявляет студенту результаты сдачи зачета. При удовлетворительном результате в зачетную ведомость, зачетную книжку и зачетно-экзаменационную карточку вносится запись «зачтено», при дифференцированном зачете - соответствующая оценка.
Результаты текущего контроля успеваемости могут быть использованы для выставления зачета по дисциплине.
Зачеты по курсовым проектам проставляются на основе защиты студентами курсовых проектов. Оценка выставляется дифференцированная.
Для качественного и эффективного усвоения материала по дисциплине «Линии железнодорожной автоматики, телемеханики и связи» проведение лекционных занятий следует осуществлять с использованием мультимедийной презентации и учебного пособия «, Василенкова автоматики, телемеханики и связи; Уч. пос.-М.: РГОТУПС, 2005г», которое имеется у каждого студента. Данное учебное пособие выполнено в виде рабочей тетради, в котором содержатся основные схемы и формулы. В процессе проведения лекционного занятия студенты делают соответствующие пометки в учебном пособии, а также ведут конспект в предназначенных для этого полях.
Лабораторные работы проводятся с использованием указанного выше материально-технического и информационного обеспечения, а также методических указаний «, , Василенкова железнодорожной автоматики, телемеханики и связи; Методические указания к выполнению лабораторных работ №1 и 2 - М.: РГОТУПС, 2004г». После выполнения лабораторных работ студенты оформляют отчёт. По результатам устного собеседования по защите отчёта выставляется оценка «зачтено» или «не зачтено».
Курсовой проект выполняется в соответствии с методическими указаниями «, Неваров железнодорожной автоматики, телемеханики и связи; Задание на курсовой проект с методическими указаниями - М.: МИИТ, 2009 г». Студент допускается к защите курсового проекта в случае правильного его выполнения либо после исправления ошибок, указанных преподавателем. Защита курсовых проектов производится либо в устной, либо в тестовой форме с использованием системы дистанционного образования «Космос».
При успешной сдаче лабораторных работ и защите курсового проекта студент допускается к сдаче экзамена по дисциплине. Экзамен проходит в устной форме по билетам. В каждом билете содержится три вопроса: два теоретических вопроса и один вопрос практической направленности. Для получения положительной оценки, студент также должен выучить дополнительные вопросы по дисциплине.
МАТЕРИАЛЫ ТЕКУЩЕГО, ПРОМЕЖУТОЧНОГО И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ
Примерный перечень экзаменационных вопросов
I. Теоретические вопросы
1. Природа электромагнитной волны. Распространение электромагнитных волн по направляющим системам. Вектор Умова-Пойнтинга.
2. Основные уравнения электродинамики и их физический смысл.
3. Типы и классы электромагнитных волн.
4. Потери энергии в направляющих системах. Особенности передачи электромагнитной энергии по волноводам и световодам. Структура электромагнитного поля в волноводах.
5. Основные уравнения электромагнитного поля для гармонических процессов в комплексной форме. Волновые уравнения в векторной форме. Скорость распространения электромагнитной волны в различных средах.
6. Волновые уравнения в цилиндрической системе координат. Описание электромагнитных процессов в проводных системах (поверхностного эффекта и эффекта близости) через волновые уравнения.
7. Волновые уравнения и их физический смысл.
8. Первичные и вторичные параметры двухпроводных цепей. Влияние поверхностного эффекта и эффекта близости на первичные параметры передачи.
9. Расчет первичных параметров цепей воздушных линий связи; их зависимость от частоты тока передаваемых сигналов.
10. Расчет первичных параметров цепей воздушных линий связи; их зависимость от диаметра проводника и расстояния между проводами.
11. Расчет первичных параметров цепей симметричных кабелей; их зависимость от частоты тока передаваемых сигналов.
12. Расчет первичных параметров цепей симметричных кабелей; их зависимость от диаметра проводника и расстояния между проводами.
13. Сравнительная характеристика первичных параметров цепей воздушных и кабельных линий.
14. Расчет первичных параметров коаксиальных кабелей; их зависимость от частоты тока передаваемых сигналов. Оптимальные соотношения диаметров проводников в коаксиальных кабелях.
15. Волновые параметры цепей воздушных и кабельных линий. Сравнительная характеристика волновых параметров проводников. Зависимость волновых параметров от частоты.
16. Поверхностный эффект. Эффект близости. Влияние этих эффектов на первичные параметры передачи проводных систем.
17. Коаксиальная цепь. Особенности электромагнитных процессов в коаксиальных кабелях. Потери энергии и частота передачи в симметричных и коаксиальных кабелях (сравнительная характеристика).
18. Физические процессы в волноводах. Особенности волны H01 в цилиндрическом волноводе.
19. Принцип действия волоконных световодов. Уравнения геометрической оптики. Лучевой подход.
20. Типы и число направляющих волн в световоде. Одномодовые и многомодовые световоды.
21. Принцип действия волоконных световодов. Электромагнитный подход.
22. Параметры передачи волоконных световодов и методика их расчета. Достоинства градиентного оптического волокна.
23. Пропускная способность и параметры передачи волоконных световодов. Расчет пропускной способности.
24. Классификация электрических кабелей связи по спектру передаваемых частот. Расчет первичных параметров коаксиальных кабелей. Сравнительная характеристика спектра передаваемых частот и симметричных и коаксиальных кабелей.
25. Подразделение влияний электромагнитных полей на линии АТС. Их воздействия на линии АТС.
26. Физическая сущность электрических и магнитных влияний. Электрическая и магнитная связи. Коэффициенты электрической и магнитной связи.
27. Особенности внешних влияний симметричных и несимметричных ЛЭП на линии АТС.
28. Особенности влияния на одно - и двухпроводные цепи. Влияние поперечной и продольной асимметрии. Методика расчета влияний на двухпроводные цепи.
29. Оценка магнитного влияния на однопроводные цепи. Методика определения коэффициента взаимной индуктивности при оценке внешних влияний.
30. Оценка электрического влияния на однопроводные цепи. Методика определения коэффициента взаимной емкости при оценке внешних влияний.
31. Методика расчета внешних влияний на линии АТС с учетом волновых процессов в линиях связи.
32. Предельно допустимые значения опасных влияний.
33. Предельно допустимые значения мешающих влияний.
34. Меры защиты от внешних опасных и мешающих влияний.
35. Параметры взаимных влияний между цепями воздушных и кабельных линий. Нормирование взаимных влияний. Зависимость параметров взаимных влияний от частоты тока передаваемых сигналов.
36. Коэффициенты электромагнитной связи при взаимном влиянии. Методика расчета коэффициента электрической связи при оценке взаимных влияний.
37. Коэффициенты электромагнитной связи при взаимном влиянии. Методика расчета коэффициента магнитной связи при оценке взаимных влияний.
38. Основная модель взаимных непосредственных влияний и ее особенности. Принципы расчета переходных затуханий без учета волновых процессов.
39. Определение токов взаимного непосредственного влияния при нескрещенных цепях с учетом волновых процессов.
40. Принципы физического и электрического скрещивания цепей. Эффективность скрещивания.
41. Зависимость переходного затухания на ближнем и дальнем концах цепи от длины линий и частоты тока при непосредственном влиянии.
42. Оценка взаимных влияний между скрещенными цепями. Эффективность схем скрещивания в зависимости от шага скрещивания.
43. Косвенные влияния.
44. Влияние между коаксиальными цепями. Зависимость защищенности коаксиальной цепи от частоты.
45. Влияния между симметричными цепями при передаче импульсов.
46. Методика оценки полного тока влияний на ближнем и дальнем концах кабельной линии. Оценка взаимных влияний между цепями кабельной линии.
47. Оценка взаимных влияний между цепями кабельной линии. Зависимость защищенности цепи от длины цепи и частоты тока передаваемых сигналов.
48. Структура волоконно-оптической линии связи, тип и назначение ее элементов. Типы оптических волокон.
II. Вопросы практической направленности
1. Сеть связи . Виды и назначение каналов связи линий АТС.
2. Виды направляющих систем и области их применения.
3. Классификация кабелей, применяемых на железнодорожном транспорте. Конструкция кабелей связи.
4. Меры защиты от взаимных влияний: классификация, общая характеристика, особенности применения.
5. Конструктивные элементы и маркировка кабелей.
6. Кабели связи, применяемые в железнодорожном строительстве: классификация, основные конструктивные элементы.
7. Кабели автоматики и телемеханики, их конструктивные и электрические характеристики, типы и марки.
8. Силовые кабели.
9. Скрутка жил кабелей. Типы скруток.
10. Коаксиальные кабели связи: конструктивные и электрические характеристики. Оптимальное соотношение проводников коаксиальной цепи.
11. Кабельные магистрали связи.
12. Арматура кабельной магистрали и ее спецификация.
13. Кабельные сети напольных устройств автоматики и телемеханики на станциях.
14. Методы контроля электрического состояния кабельных линий.
15. Защита подземных кабелей от коррозии.
16. Классы и типы воздушных линий.
17. Арматура и устройства переходов воздушных линий связи.
18. Элементы воздушных линий связи. Типы и назначение опор.
19. Характеристики и режимы работы влияющих цепей при оценке внешних влияний.
20. Методика симметрирования кабельных цепей.
21. Защита линий от атмосферного электричества.
22. Оптические системы передачи. Методы монтажа оптических кабелей.
23. Кабельные линии централизованной автоблокировки на перегонах.
24. Конструкция оптических кабелей связи.
Перечень дополнительных вопросов на экзамене
1. Необходимо знать первичные и волновые параметры передачи проводных систем, их размерность и физический смысл. Уметь выражать волновые параметры через первичные параметры, переводить доли в децибелы и наоборот, радианы в градусы и наоборот.
2. Необходимо знать как проявляются поверхностный эффект и эффект близости в симметричных и коаксиальных цепях, как зависит действие эффекта близости от направления тока в соседних жилах.
3. Необходимо знать и уметь объяснять на основе поверхностного эффекта и эффекта близости зависимости: активного сопротивления проводника от частоты тока, расстояния между соседними проводниками и радиуса проводника, зависимость индуктивности цепи от частоты тока.
4. Необходимо выучить нормы (предельно допустимые значения) опасных, мешающих и взаимных влияний.
5. Знать параметры взаимных влияний, их размерность и физический смысл, уметь выражать эти параметры через токи влияний, понимать смысл этих формул.
6. Знать смысл продольной и поперечной асимметрии двухпроводной цепи, связанные с ними особенности расчета влияний.
7. Уметь объяснять смысл физического скрещивания цепей воздушной линии связи и скрутки жил кабеля, знать условие его эффективности.
8. Необходимо знать и уметь объяснять смысл зависимостей: переходного затухания на дальнем конце и защищенности цепи от частоты тока (для симметричных и коаксиальных цепей).
Примерный вариант тестовых вопросов для проверки знаний
по курсовому проекту.
Вопрос 1
Сколько потребуется жил в кабеле МКПАБ 7х4х1,05+5х2х0,7+1х0,7 для организации 170 каналов магистральной связи и 40 каналов дорожной связи при использовании аппаратуры ИКМ-120?
Вопрос 2.
При расчёте опасных влияний тяговой сети переменного тока на кабельную линию связи максимальное опасное напряжение 
получилось 235 В. Определите значение ширины сближения (в метрах) тяговой сети и кабельной линии связи при 
= 25 мСм/м.
Вопрос 3.
Дана схема расчёта мешающих влияний тяговой сети переменного тока на кабельную линию связи (ОУП2 и ТП2 находятся на одной ординате). Определите ординату АВР.
Вопрос 4.
Дана схема расчёта мешающих влияний тяговой сети переменного тока на кабельную линию связи (ОУП2 и ТП2 находятся на одной ординате). Определите значение 
.
Вопрос 5.
Пусть 
= 1 км, 
= 43 мНп/км, 
= 55,5 мрад/км. Определите 
.
Вопрос 6.
Определите длину кабеля ответвления в метрах от магистрального кабеля до П, согласно приведённой схеме, если ширина сближения трассы кабельной линии связи с железной дорогой составляет 10 м.
Вопрос 7.
Определите, согласно приведённой схеме, сколько потребуется выделить жил в кабеле ответвления до ШН (используется один магистральный кабель).
Вопрос 8.
Дана схема скрещивания проводов воздушной линии связи. Укажите, по какому индексу произведено скрещивание.
Вопрос 9.
Сколько потребуется оптических волокон в оптическом кабеле, если для магистральной и дорожной связи необходимо организовать 190 каналов Е1 с наличием линейного резервирования по схеме «1+1» и использованием мультиплексора STM – 4 и для коммерческих нужд РЖД и дороги необходимо организовать 150 каналов Е1 без линейного резервирования по схеме «1+1» c использованием мультиплексора STM – 4? Использовать оборудование фирмы Lucent Technologies.
Вопрос 10.
Укажите, согласно приведённой схеме, на каких станциях необходимо расположить НРП ВОЛС, если длина регенерационного участка по оборудованию составляет 46 км.
Примерный вариант тестовых вопросов для проверки знаний
дополнительных вопросов.
Вопрос 1.
Определите во сколько раз будет отличаться ток в начале и ток в конце линии длиной 1 км, если её километрический коэффициент затухания составляет 10 дБ/км?
Вопрос 2.
Определите в градусах значение 6,28 радиан.
Вопрос 3.
Какой первичный параметр проводных систем измеряется в Генри?
Вопрос 4.
Приведите уравнение согласованной линии.
Вопрос 5.
Пусть в проводнике течёт переменный ток 
. Приведите рисунок, на котором показано правильное расположение силовых линий вихревого магнитного поля.
Вопрос 6.
Приведите график зависимости активного сопротивления проводника от частоты тока.
Вопрос 7.
Каково будет предельно допустимое значение опасного напряжения для воздушной линии связи с деревянными опорами при коротком замыкании на землю и времени отключения тяговой сети 0,3 с?
Вопрос 8.
Дайте определение поперечной асимметрии двухпроводной цепи.
Вопрос 9.
Приведите схему, при которой происходит компенсация токов влияния при физическом скрещивании.
Вопрос 10.
Приведите график зависимости переходного затухания на дальнем конце симметричной цепи от частоты тока.
Примерный перечень вопросов по дисциплине для междисциплинарного итогового государственного экзамена.
1. Каково назначение и используемый тип брони в кабеле марки ТЗПАПКП.
2. Каким образом взаимосвязаны частота передачи по цепи связи и сопротивление жилы в данной цепи.
3. Приведите параметр при помощи которого измеряется величина взаимных влияний:
4. От чего зависит количество опор воздушной линии на 1 км.
5. Каким должно быть соотношение диаметра d оптического волокна и длины волны l сигнала, распространяющегося по этому волокну.
6. Каково назначение и используемый тип брони в кабеле марки МКПАБ.
7. Сравните сопротивление жилы в кабеле и на воздушной линии связи, если используются жилы из одинакового материала и одинакового диаметра.
8. Какая мера защиты не используется для защиты от внешних опасных влияний.
9. Какая мера защиты не используется для защиты от внешних опасных влияний.
10. Какой диаметр сердечника одномодового оптического волокна:
11. Каково назначение и используемый тип брони в кабеле марки СБВГ.
12. Как известно, под действием поверхностного эффекта и эффекта близости в проводниках цепи происходит перераспределение токов на поверхности проводов. Вспомните, где концентрируется ток в коаксиальной цепи.
13. Какова норма внешних мешающих влияний для многоканальной цепи связи
14. Каким видом асимметрии можно пренебречь при расчете внешних мешающих влияний на двухпроводную цепь из-за значительного расстояния от источника влияний до цепи связи.
15. Какое значение длины волны l, мкм соответствует одному из так называемых «окон прозрачности» световода и используется для передачи по световоду:
16. Каково назначение и используемый тип брони в кабеле марки ААБ.
17. Каким образом взаимосвязаны сопротивление жилы в цепи связи и расстояние между соседними жилами в такой цепи, при передаче но цепи переменного тока.
18. Приведите параметр с соответствующей ему правильной формулой, при помощи которого измеряется величина мешающих влияний:
19. Каким видом асимметрии можно пренебречь при расчете внешних опасных влияний на двухпроводную цепь из-за значительного расстояния от источника влияний до цепи связи.
20. По какой из формул рассчитывается результирующее значение дисперсии световода (tмод – модовая дисперсия, tвв – волновая дисперсия; tмат – материальная дисперсия).
21. Каково назначение и используемый тип брони в кабеле марки ТППБ.
22. Какая кривая соответствует зависимости сопротивления переменному току R от радиуса проводника r ?
23. Какой случай подключения цепи, подверженной влиянию, используется при расчетах величины внешних опасных влияний как наиболее опасного.
24. Каким видом асимметрии можно пренебречь при расчете взаимных влияний на двухпроводную цепь:
25. Что представляет собой числовая апертура световода.
26. Каково назначение и используемый тип брони в кабеле марки ТЗГ.
27. Какую размерность имеет километрический коэффициент фазы b.
28. Каким образом рассчитывается защищенность цепи Аз (дБ) при оценке взаимных влияний между цепями.
29. Укажите вид связи, для которой предельно допустимое значение напряжения шума (норма мешающих влияний) является наименьшим.
30. Какие из перечисленных параметров не относятся к параметрам передачи волоконных световодов.
