Группа 1

Творческое название проекта

Телекоммуникационные технологии на железнодорожном транспорте.

Авторы идеи

Яковлев Александр Валерьевич,

Пикалов Олег Николаевич,

Юшкова Олеся Александровна,

Неудахина Наталья Евгеньевна,

Раздольский Владимир Евгеньевич.

Визитная карточка проекта

Учебные дисциплины, в рамках которых реализуется проект

Информационные технологии в профессиональной деятельности (ИТПД)

Системы телекоммуникаций (СТК)

Многоканальные системы передачи (МСП)

Название учебной темы, в рамках которой реализуется проект

Техническая эксплуатация транспортного радиоэлектронного оборудования

Планируемые результаты

ИТПД:Совершенствование навыков и умений по расчёту и прокладке информационно-коммуникационных каналов.

СТК: Спроектировать электропитающую установку ЦАТС с помощью программы Electronics Workbench. Произвести расчет электропитающей установки цифровой автоматической телефонной станции с помощью программы Mathcad.

МСП: Организовать потоки Е1 для проектируемой цифровой автоматической станции.

Учебное содержание

ИТПД:Электронное моделирование сетевой инфраструктуры. СТК:Проектирование и расчет электропитающей установки цифровой автоматической телефонной станции. МСП: Цифровые системы передачи.

Проблемное поле проекта

Определение перспектив развития при проектировании и расчете цифровой железнодорожной сети связи.

Проектные задания

Задание 2

Проектное задание: Телекоммуникационные технологии на_____________ железнодорожном транспорте________________________________________________ (творческое название) Группа ТАРО 311, 312

Педагогический замысел (цель): Разработать электронную модель электропитающей установки цифровой автоматической станции с различными параметрами

Планируемые результаты: Произвести расчет электропитающей установки цифровой автоматической телефонной станции с помощью программы Mathcad. Спроектировать электропитающую установку ЦАТС с помощью программы Electronics Workbench.

Постановка задачи для обучающегося(ихся): 1. Произвести расчет общей мощности приборов цифровой автоматической станции в программе Mathcad. 2. Определить емкость аккумуляторной батареи в программе Mathcad. 3. Определить мощность выпрямительного устройства в программе Mathcad. 4. Построить электронную модель электропитающей установки с заданными параметрами в программе Electronics Workbench.

Поиск дополнительной информации: 1. Повторите раздел: Расчет основных параметров электропитающей установки ЦАТС стр. 207-246 учебник - Гольдштейн Б. С. Системы коммутации: Учебник для вузов. 2-е изд. —СПб.: БХВ-Петербург, 2014. - 314 с.: ил_________

                                    (указание конкретных тем и страниц учебника, необходимых для выполнения проектного задания)

2. Найдите в дополнительных источниках - алгоритмы работы в программном обеспечении Electronics Workbench и Mathcad – учебник Седышев В.В. Информационные технологии в профессиональной деятельности: учеб. пособие.-М.: ФГБОУ «УМЦ на железнодорожном транспорте», 2013 г_________________________________________________

                                       (указание на дополнительную информацию, необходимую для выполнения проектного задания)

Эксперимент: 1. Для расчета электропитающей установки используем исходные данные для расчета: - потребление тока в узлах управления: 1 вариант (группа) Iуу=2 А; 2 вариант (группа) Iуу=2,3 А - потребление тока на остальные потребители Iдоп=3 А: 1 вариант (группа) Iдоп=3 А; 2 вариант (группа) Iдоп=3 А - время работы в аварийном режиме; 1 вариант - 6 часов; 2 вариант - 4 часа Данные для расчета потребляемой мощности приборами АТС приведены в таблице 1 Таблица 1 – Расчет общей мощности Блок коммутации Максимальная потребляемая мощность, Вт Количество, шт. Общая мощность, Pобщ БАК 26,3 93 2445,9 БАКД 20 2 40 КСТА 39 3 117 БЦСТ 40 2 80 Итого 2682,9 КСЛУ 4,8 1 4,8 БСОРМ 2 2 4 БЦО8М 1 3 3 БИКМ4 4 5 20 БУКМ 15 3 45 Итого 76,8

2. В произвольный момент времени число занятых абонентских линий не превышает 20%, то мощность потребляемую блоками абонентских линий уменьшаем в 5раз: Pаб = 2682,9: 5= 536,6 Вт 3. Общая мощность, потребляемая приборами АТС равна: Pоб = 536,6+ 76,8= 613,4 Вт 4. Рассчитываем общий ток Iобщ, А:

,										

где Pобщ – общая мощность, Вт U – напряжение, В

_____А

5. Расчет потребления тока в аварийном режиме Iав, А:

6. Определяем емкость аккумулятора Q, А/ч:

,								

где Рi – коэффициент характеризующий степень использования масс, Р=0,89. Т – фактическая температура электролита при разрядке, °С. Т=15°С

7. Определяем мощность выпрямителя P, кВт:

,									

где Iп – ток подзарядки, А

Исходя из расчетной мощности выпрямителя Рбуф=______кВт , выбираем систему питания MPS;

- исходя из расчета аварийного тока Iав = _____ A, выбираем буферные выпрямители ________ с выходным током ______ А: _____ рабочих (основных) и ____ резервный. - исходя из расчета емкости аккумуляторной батареи Q=_____ А/ч, выбираем _____ группу аккумуляторных батарей, в которую будет входить _________ аккумуляторов типа _______.

Структурная схема системы питания MPS представлена на рисунке 1

Рисунок 1 - Схема электропитающей установки ЦАТС

8. Смоделировать схему ЭПУ ЦАТС в программе Electronics Workbench : Для этого необходимо в программе Electronics Workbench собрать схему (рисунок 1 - Схема электропитающей установки ЦАТС) с заданными параметрами и нажать кнопку активации лабораторного стенда, при правильной сборке схемы в окне виртуальной лаборатории будет гореть индикатор зеленого цвета, при этом на выходных зажимах электропитающей установки должно отображаться номинальное постоянное напряжение 60 В. Обработка результатов:

1. Произвести расчет общей мощности приборов цифровой автоматической станции в программе Mathcad и внести показания в программу Electronics Workbench. 2. Определить емкость аккумуляторной батареи в программе Mathcad и внести показания в программу Electronics Workbench. 3. Определить мощность выпрямительного устройства в программе Mathcad и внести показания в программу Electronics Workbench. 4. Сравнить результаты расчета (между группами) и определить какие параметры в значительной степени влияют на выбор аккумуляторной батареи и выпрямительной установки. 5. Построить электронную модель электропитающей установки с заданными параметрами в программе Electronics Workbench. 6. Произвести виртуальные измерения выходного тока и напряжения, а также построить выходную осциллограмму. 7. Сравнить осциллограммы двух вариантов (групп) и сделать вывод о зависимости выходных показателей ЭПУ ЦАТС от параметров применяемого оборудования

Дополнительная литература:

1. Горелов Г.В., Роенков Д. Н., Юркин Ю. В. Системы связи с подвижными объектами: учеб. пособие для студ., обуч. по спец. "Системы обеспечения движения поездов" ; под ред. Г. В. Горелова. - М. : ФГБОУ "УМЦ ЖДТ", 2014. 2. В.В. Крухмалев, В.Н. Гордиенко, А.Д. Моченов и др.; Под ред. В.Н. Гордиенко и В.В. Крухмалева. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей: - М.: Горячая линия-Телеком, 2010. -510 с: 3. Виноградов В.В., Котов В.К., Нуприк В.Н. Волоконно-оптические линии связи. М.: Маршрут, 2013 .