CC BY
23УДК 621.395.725:629.5.066.5
А.А. Македонский
Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003 e-mail: smakedonskii1@mail. ru
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ АНАЛОГОВЫХ И ЦИФРОВЫХ СУДОВЫХ АТС
Безопасность мореплавания и управляемость судном во многом определяется надежностью и эффективностью средств связи [1, 2]. Важным элементом управляемости и безопасности эксплуатации судна являются внутрисудовые средства связи, в том числе автоматическая телефонная связь. На судах рыбопромыслового флота широко применяются релейные телефонные станции и начинают появляться цифровые автоматические телефонные станции (АТС). В статье обосновывается целесообразность модернизации судовых средств и замена аналоговых АТС на цифровые.
Ключевые слова: автоматическая телефонная станция (АТС), аналоговый сигнал, цифровой сигнал.
A.A. Makedonskiy
Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia e-mail: smakedonskii1@mail.ru
COMPARATIVE ANALYSIS OF SHIP ANALOG AND DIGITAL ATE SYSTEMS
Safety of navigation and ship handling is largely determined by the reliability and efficiency of communication facilities [1, 2]. An important element of controllability and safety of ship operation is in-ship communication facilities, including automatic telephone communication. Relay telephone exchanges are widely used on fishing vessels and digital automatic telephone exchanges (ATE) are beginning to appear. The article substantiates the reasonability of modernization of the vessel's funds and the replacement of analogue ATE exchanges with digital.
Key words: automatic telephone exchange (ATE), analog signal, digital signal.
Для оперативного управления судном и обмена информацией в различных режимах его эксплуатации используется внутрисудовая связь, одним из видов которой являются автоматические телефонные средства связи. Основой телефонной связи является АТС (автоматическая телефонная станция), осуществляющая избирательную связь между любыми двумя абонентами на судне.
АТС обладают рядом преимуществ, связанных с возможностью быстрого соединения с любым абонентом станции, при этом обеспечивается секретность переговоров и экономичность в связи с отсутствием телефониста. На современных судах широко используются кабельные автоматические телефонные станции КАТС, а также все чаще применяются цифровые АТС типа Panasonic.
Основным отличительным признаком современных АТС является способ коммутации сигнала. Существует два основных способа этого процесса, на использовании которых строятся современные АТС с учетом достоинств и недостатков каждого из них [3].
Аналоговый сигнал основан на воспроизводстве звуковых колебаний путем модуляции электрических сигналов. Он представляет собой «полную электрическую копию» звуковых колебаний, и моделируются все оттенки и нюансы звука. Данный факт является значимым преимуществом аналоговой системы, но, с другой стороны, такая модель делает эту систему громоздкой и низкоскоростной.
Цифровой сигнал получают в результате преобразования логических значений, и поэтому электрическая модель цифрового сигнала оказывается более абстрактной и менее точной. Вместе с тем оцифрованный сигнал можно передавать по специальным линиям, которые благодаря
Техническая эксплуатация водного транспорта: проблемы и пути развития
его компактности имеют гораздо большую пропускную способность. Это является важным преимуществом, так как один цифровой поток по своей пропускной способности равен примерно 30 аналоговым линиям.
В аналоговых и цифровых системах используются разные методы преобразования речи. Аналоговые АТС преобразуют речь в импульсный или непрерывный электрический сигнал, благодаря чему аналоговый сигнал является более точной, но менее компактной моделью звуковых колебаний, чем цифровой. Это связано с тем, что цифровые АТС используют импульсно-кодовую модуляцию, и сигнал преобразуется в потоки двоичных импульсов.
Пропускная способность АТС во многом определяет ее эффективность, поэтому цифровые АТС являются более эффективными при условии, что количество абонентов АТС больше пятидесяти. Причем чем выше это число, тем эффективнее использование цифровой АТС. Для большинства аналоговых АТС обслуживание пятидесяти абонентов является предельно возможным с технической точки зрения.
Фактор эффективности обусловлен высокой стоимостью цифровых АТС в сравнении с аналоговыми, что связано с высокими требованиями к технологии их производства. Поэтому для компенсации затрат требуются большее количество абонентов и интенсивный режим работы [4].
Еще одним показателем оценки эффективности АТС является их функциональность. Этот показатель определяется количеством функций, которые может реализовать АТС. У аналоговых АТС функциональные возможности ограниченны, а цифровые АТС обладают множеством сервисных функций, благодаря чему к ним можно подключать как цифровые, так и аналоговые телефонные линии. При этом имеется возможность подключения аппаратов через двухпроводные обычные линии, а у аналоговых АТС такой возможности нет.
С точки зрения технологичности аналоговые АТС также уступают цифровым. Они имеют жесткую конфигурацию системы, фактически не подлежащей изменению в процессе эксплуатации. Цифровые АТС в этом плане отличаются гибкостью системы и обладают возможностью широкой настройки и перепрограммирования.
Основными типами АТС, применяемыми на рыбопромысловых судах, являются аналоговые АТС типа КАТС-20м и КАТС-40м. Емкость таких станций составляет соответственно 20 и 40 абонентов, один из которых в каждой станции является привилегированным, а остальные предназначены для подключения обычных номеров.
Основными функциональными элементами станции типа КАТС являются электромагнитные реле типа РКН, реле-вибраторы типа РКВ, шаговые искатели и трансформаторные зуммеры. Станция рассчитана на работу от источника постоянного тока напряжением 24 В. Работа станции заключается в преобразовании электрических сигналов с помощью групповых линейных реле, линейных реле абонентских комплектов и механическом поиске нужного абонента с помощью искателей вызова. В результате происходит подключение одного из свободных шнуров к вызывающему абоненту, и подается соответствующий сигнал. Далее таким же образом подключается вызываемый абонент, и после снятия трубки собирается разговорная цепь.
Поскольку данные коммутаторы автоматической телефонной станции КАТС были установлены на судах в 80-90-х годах прошлого века, то они уже морально и технически устарели. В период межрейсовой стоянки судов эти КАТС приходилось постоянно ремонтировать и восстанавливать их эксплуатационные характеристики. Слабым звеном в них является релейно-контакторная группа. Из-за длительного времени работы КАТС контакты реле сильно изнашиваются и в некоторых местах подвергаются разрушению. Средний ремонт одной станции КАТС-20 составляет 515 сметных часов, КАТС-40 - 680 сметных часов [5, 6].
Учитывая данные обстоятельства, а также анализируя опыт использования цифровых АТС, в Рыболовецком колхозе имени В. И. Ленина, являющимся базой рыбопромыслового флота в г. Петропавловске-Камчатском, была проведена модернизация АТС на ряде судов. Цифровые АТС Panasonic KX-NS500 были установлены на судах БАТМ «Сероглазка», «Сергей Новоселов», ПБ «Виктор Гаврилов», СТР-420 «Карымский», «Карпинский», «Путятин». Это позволило снизить затраты на эксплуатацию и существенно повысить эффективность внутрисудовой телефонной связи [7].
Цифровая АТС воплотила в себе все преимущества предыдущих и нынешних поколений АТС Panasonic. Начальная емкость системы начинается с шести аналоговых линий и 18 абонентов, но благодаря блокам расширения масштабируется до 288 абонентов. АТС Panasonic
KX-NS500 обладает широким набором функций, и может быть расширена под конкретные задачи клиента. Встроенная система унифицированных коммуникаций позволяет использовать наиболее интересные функции на базе IP-телефонии. В систему уже встроены расширенные функции голосовой почты и приложения для создания небольшого кол-центра.
Для модернизации АТС потребовалось демонтировать релейно-контакторные группы, шаговый искатель, реле-вибратор, трансформаторный зуммер, сигнально-вызывное устройство и другие комплектующие коммутатора КАТС и заменить старые телефонные аппараты «ТАК-64» на современные Panasonic KX-TS2350. Кабельные линии к абонентам были оставлены старые. На судах типа СТР-420 были добавлены бесперебойные источники питания для стабилизации входного напряжения.
В настоящий момент срок работы новых станций составляет порядка 2-3 лет. АТС Panasonic в работе зарекомендовали себя как надежные, простые в эксплуатации устройства, не требующие постоянного ремонта и внимания со стороны обслуживающего персонала. Тем самым, произведя модернизацию судовых автоматических телефонных станций, удалось избежать излишних затрат на ремонт и восстановление АТС старого типа.
Литература
1. Белов О.А. Методология анализа и контроля безопасности судна как сложной организационно-технической системы // Вестник Камчатского государственного технического университета. - 2015. - № 34. - С. 12-18.
2. Белов О.А., Марченко А.А., Труднее С.Ю. Анализ расчетно-аналитических методов прикладных задач технической безопасности // Вестник Астраханского государственного технического университета. - 2015. - № 4. - С. 7-15.
3. Белов О.А. Аналитический обзор факторов эффективной эксплуатации морского транспорта // Техническая эксплуатация водного транспорта: проблемы и пути развития: Материалы Международ. науч.-техн. конф. (17-18 октября 2018 г.). - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2019. - С. 5-9.
4. Белов О.А., Богославский И.С., Преданцев Э.А. Оптимизация элементной базы системы автоматики золотоизвлекающей фабрики ЗАО «Тревожное зарево» // Наука, образование, инновации: пути развития: Материалы седьмой Всерос. науч.-практ. конф. (24-26 мая 2016 г.). -Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2016. - С. 112-114.
5. Белов О.А. Процесс формирования постепенного отказа в технических системах // Наука, образование, инновации: пути развития: Материалы Шестой Всерос. науч.-практ. конф. (21-24 апреля 2015 г.). - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2015. - С. 44-49.
6. Белов О.А. Методология оценки технического состояния электрооборудования при развитии параметрических отказов // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. - 2015. - № 3. - С. 96-102.
7. Белов О.А., Парфенкин А.И. Обзор основных факторов снижения безопасности сложных технических систем // Вестник Камчатского государственного технического университета. -2016. - № 35. - С. 11-14.
