Месяц: Апрель 2009

Не так давно (наверное, месяц назад) грозился в комментах у theolderyouget написать длинный пост с обилием картинок и без ката. А вот, собственно, и он сам.

Как все догадываются, организовать в Москве, где электросеть построена еще рабами Рима по нормам 1913 года, большой «блекаут» могут любые самодеятельные «террористы», вроде так называемых экологов. А могут — и вполне реальные террористы, сочетав отключение электричества с «совершенно случайной» аварией где-нибудь на производстве — а уж хлора и аммиака у нас на всех хватит. Сответственно, возникает вопрос — как в такой ситуации будет организовано оповещение населения о чрезвычайной ситуации. Интернет и телевидение отпадают сразу после отключения электричества. Неизвестно, будет ли работать радио — передающие центры могут не иметь резервных источников питания. Кое-кто знает о существовании уличных громкоговорителей и сирен, но совершенно не догадывается об организации их работы. Об этом и будет сегодняшний пост.

Между прочим, «младший брат» этих средств оповещения — это знакомый многим «приемник» типа «Маяк-204», он же — «кухонная бухтелка». Впрочем, первая картинка лишней не будет.

Но, наверное, только самые отмороженные техноманьяки задумывались, как же устроена и для чего бережно сохраняется (естественно, не для круглосуточной рекламы биодобавок) радиотрансляционная сеть. Сегодня — рассказ о ее устройстве от квартирной розетки до ЦСПВ — Центральной станции проводного вещания, вместе с разъяснениями по поводу ее работы в случае чрезвычайной ситуации. Но для начала — маленький исторический экскурс.

Впервые проводные радиотрансляции появились в СССР в 20-е годы. «Сети проводного вещания» как таковой, не было, использовались радиоузлы — приемник с усилителем, обслуживавшие небольшое количество — около 100 — абонентских громкоговорителей, подключенных напрямую к выходу усилителя. Сети были сравнительно низковольтными (15 В в Москве, 30 — в других городах), поэтому при дальнейшем увеличении их размеров и длины проводов катастрофически снижался уровень сигнала.

Кроме того, проводились эксперименты по вещанию с использованием телефонных проводов и проводов электросети. В 30-е годы в Москве впервые появилась отдельная организация, обслуживавшая трансляционную сеть, сейчас она называется ФГУП МГРС — Московская городская радиотрансляционная сеть.

Выпускались и другие модели громкоговорителей, имевших трансформаторное подключение к трансляционной сети. Мощность такой «тарелки» не превышала 0,25 Вт.

Уже в 40-е годы появились более мощные трансляционные усилители, которые были рассчитаны на обслуживание так называемых двухзвенных сетей — к выходу усилителя (находящегося на усилительной станции — УС) подключался распределительный фидер (РФ), напряжение в котором составляло 120 или 240 В, а к нему с помощью понижающих трансформаторов (абонентский трансформатор — АТ) подключались абонентские линии (АЛ). Несмотря на название, одна АЛ обслуживает довольно много — около 100 — абонентов. Дальнейшее развитие идеи — трехзвенные сети, в которых от УС расходятся магистральные фидеры (МФ) напряжением 480 или 960 вольт, идущие к трансформаторным подстанциям (ТП), каждая из которых подключена к 10-12 РФ. Об устройстве децентрализованной трехзвенной сети будет подробно написано чуть дальше. Рекомендую запомнить смысл сокращений — дальше они будут встречатся пугающе часто.

Так как РФ и МФ — достаточно высоковольтные линии, то необходимы специальные меры, чтобы они не излучали электромагнитные волны звуковой частоты — иначе возникнут наводки на все звуковое оборудование — от телефонов до акустических систем. Есть два способа избежать этого — либо применение коаксиальных кабелей, либо прокладка симметричных линий, когда ни один из проводов не заземлен. Из-за дороговизны коаксиала используется второй способ. Кстати, он позволяет реализовать еще одну хитрость, о которой речь пойдет чуть позже.

В 60-е годы появилось трехпрограммное вещание. Вместе с первой программой по проводам при помощи амплитудной модуляции передавались еще две «высокочастотные», с несущими частотами 78 и 120 кГц. Кстати, вблизи линий сети проводного вещания они прекрасно слышны на приемник с возможностью приема указанного диапазона — например, Degen 1103. Замечу, что при такой организации вещания сохранялась и «обратная совместимость» — обычные абонентские громкоговорители прекрасно работали в трехпрограммных сетях. Трехпрограммные же приемники были устроены очень просто — фактически, это были приемники прямого усиления на две фиксированные частоты, и стоили сравнительно недорого. Выпускались также и трехпрограммные приставки к громкоговорителям.

Наибольшего развития проводное вещание достигло в 80-е годы. Были внедрены автоматизированные трансформаторные подстанции, ламповые усилители заменены на более мощные транзисторные. Планировалось введение четвертой программы, с частотой вещания 52 кГц. Выпускались, кстати, и довольно сложные и дорогие (60 советских рублей) трехпрограммники со встроенным таймером, с эффектом «псевдостерео» и другими «наворотами».

Сейчас, кстати, ведутся разговоры о переходе к девятипрограммному вещанию с использованием DRM-модуляции (DRM — это не продвигаемый Мракософтом Digital Rights Management, а Digital Radio Mundiale — перспективный стандарт цифрового радиовещания на ДВ, СВ и КВ). Так как аппаратура трансляционной сети пропускает сигнал частотой до 145 кГц, вполне возможно разместить в свободных участках дополнительные программы.

Самые современные технологические решения сначала применялись, естественно, в Москве. Примерное устройство нынешней московской сети проводного вещания (так называемой трехзвенной децентрализованной) показано на схеме ниже.

А это — схема расположения ОУС, ТП, МФ и РФ реально существующего участка трансляционной сети, обслуживающей московский район Жулебино.

Жулебино — спроектированный в 80-е и построенный в 90-е район, поэтому сеть проводного вещания здесь присутствует и достаточно развита — в расчете на высокие нагрузки, характерные для 80-х. Сейчас в новостройках проводное вещание либо полностью отсутствует, что противоречит не менявшимся еще с советских времен СНиПам, либо подключается к старой сети — перегрузки это не вызывает, так как радиорозетки в квартирах не устанавливают. Не могу не заметить, что в Жулебино к проводной сети подключают и новостройки, за исключением трех мажорных елдообразных зданий, выходящих окнами на пробку перед МКАДом на Новорязанском шоссе.

Начнем же мы виртуальную экскурсию по этим объектам стратегического назначения из этажного щитка любого из подключенных к трансляционной сети домов.

Провода, идущие к квартирным розеткам, соединяются с абонентской линией не напрямую, а через пару резисторов сопротивлением около 300 Ом. Назначение резисторов очевидно любому — при неисправности в оборудовании одного абонента не возникнет проблем у других абонентов, подключенных к той же линии. В некоторых старых домах вместо коробок с резисторами, установленных в этажном щитке, используются радиорозетки с установленными в них резисторами.

В современных многоэтажных домах одна абонентская линия обслуживает один подъезд. С распределительным фидером она соединена через абонентский трансформатор, установленный на крыше, на стойке с проводами распределительных фидеров (РФ, зеленые линии на карте).

Абонентский трансформатор устанавливается на опоре сверху, в круглом корпусе. Габаритная мощность стандартного трансформатора — 10 Вт, иногда встречаются новые — на 25 Вт и старые — на 5. Наличие распределительного фидера и абонентских трансформаторов — верный признак того, что дом подключен к трансляционной сети. Как я уже писал, это обязательно по СНиП, но сейчас далеко не все застройщики с этим связываются. Повторю, в Жулебино к проводному вещанию подключают даже новостройки.

Наряду с распределительными фидерами, существуют фидеры уличной звукофикации — ФУЗ, подключенные к тем же ТП, но включающиеся не постоянно, а только по команде диспетчера ЦСПВ (Центральной станции проводного вещания). К ним через маломощные трансформаторы подключаются громкоговорители типа 10-ГРД-5 или 10-ГР-38. Трансформатор такого «матюгальника» обеспечивает подключение к сетям напряжением от 15 до 240 В, то есть в случае необходимости громкоговорители могут быть подключены к любому из звеньев радиосети.

Распределительные фидеры подключаются к трансформаторным подстанциям (ТП, зеленые звездочки на карте). Они располагаются на первых этажах жилых домов (трансформатор на 7500 Вт на крышу не затащишь), а на крыше находится характерная стойка в виде треугольной призмы. Трансформаторные подстанции снабжены некоторой автоматикой, поэтому о них стоит рассказать подробнее.

Как видно из схемы, к трансформаторной подстанции подходят МФ от двух разных ОУС. Это не ошибка, МФ действительно дублируются. В «штатном» режиме нагрузку между ОУС распределяют так, что задействована примерно половина МФ каждой из них. Автоматика ТП обеспечивает переключение между МФ либо по команде диспетчера с ЦСПВ — тоновому сигналу, поступающему по телефонной линии, либо при аварии одного из МФ. Также диспетчер ЦСПВ может по телефонной линии проконтролировать транслируемые ТП программы. Работоспособность оборудования ТП проверяется при помощи КУРФ — концевого устройства распределительного фидера, установленного на конце одного из РФ. КУРФ позволяет автоматике ТП контролировать трансляцию первой программы, чего достаточно для контроля работоспособности ТП. При отсутствии сигнала на КУРФ автоматика ТП сообщит на ЦСПВ об аварии. Обратный контроль осуществляется через так называемый «искуственный канал». Как я уже говорил выше, провода РФ не соединены с землей. Поэтому, подавая на оба провода напряжение относительно земли, мы не повлияем на трансляцию — подключенное к РФ оборудование этого «не заметит». Зато включившись между «средней точкой» симметричной линии и землей, мы обнаружим сигнал КУРФ. Сейчас, по некоторым сведениям, система обратного контроля в Москве не работает, КУРФ отключены от фидеров.

Пользуясь моментом, хочу передать привет RV3BC, чьи антенны мы видим на последнем фото. Интересно, передает ли он приветы всем жителям Жулебино, когда работает полной мощностью?

Замечу, что не все ТП в Жулебино подключены к двум МФ. Исключением является подстанция на углу Саранской улицы и Лермонтовского проспекта.

Это объясняется близостью этой ТП к ОУС — в этом случае авария на магистральном фидере маловероятна.

Автоматика трансформаторных подстанций может питаться либо от электросети здания, где она установлена, либо от постоянного напряжения 60 В, подающегося по «искуственному каналу» магистрального фидера — вторая система сейчас используется редко, и сохраняется на случай аварии. Помещения ТП отапливаются и оборудованы сигнализацией. В целом, такую систему можно охарактеризовать, как достаточно надежную. Двери в помещения ТП снабжены предупреждающими надписями и телефонами ФГУП МГРС.

ТП и ОУС соединяются магистральными фидерами (МФ, изображены красными линиями) напряжением 480 или 960 В, установленными на характерных высоких стойках. Так как по искуственному каналу МФ может подаваться питание ТП, иногда два провода МФ дополняются третьим, заземленным — для уменьшения потерь.

Иногда два и даже три МФ подвешиваются на одних и тех же стойках. В Жулебино, например, сдвоены фидеры от ОУС на Лермонтовском проспекте к ТП на улицах генерала Кузнецова и маршала Полубоярова.

В других районах Москвы я видел даже строенные МФ.

На линии МФ, идущей от ОУС на Лермонтовском, я бы хотел остановиться поподробнее. Это отличный пример того, как временное решение превращается в постоянное. Как видно на карте, линия делает «крюк» вокруг церкви и конечной остановки автобусов. В этой части Жулебинского бульвара есть дома, на которых установлены высокие стойки для планировавшихся МФ — но застройка района, в конечном итоге, так и не совпала с планом. На месте запланированных домов оказались гаражи и церковь. Вот, кстати, панорама этого места, можно разглядеть заросший котлован и пустую стойку для пары МФ на доме напротив.

Естественно, при таком расстоянии между опорами воздушные линии не устанавливают, поэтому «до застройки» этого участка Саранской улицы была проложена временная наземная линия МФ.

Как легко видеть, никакой застройкой тут и не пахнет, поэтому покосившиеся столбы останутся еще очень и очень надолго.

ТП на Привольной улице должна быть подключена к двум ОУС — одна из них находится на Хвалынском бульваре, фидер до другой спускается со здания в направлении МКАД и там исчезает — провода оборваны, столбы покосились и используются автостоянкой и рынком на МКАДе.

Судя по всему, дальше эта линия должна «подниматься» на дом 2 по Ферганской улице и вести к ОУС по адресу Ташкентская улица, дом 21. На этом месте разговор об МФ можно закончить, и перейти к ОУС — опорным усилительным станциям (на карте обозначены красными звездочками).

ОУС — это единственное звено сети проводного вещания, где происходит усиление сигнала для его подачи абонентам. На ТП никаких усилителей нет. Так как в рассматриваемом варианте сети проводного вещания усилительных станций много, то такая сеть называется децентрализованной. Каждая ОУС обслуживает от 4 до 12 МФ, половина из которых находится в резерве — то есть в штатном режиме к ОУС подключено от 2 до 6 ТП. В режиме резерва исправность МФ контролируется подачей на него напряжения 240 В частотой 50 Гц. ОУС соединяются с Центральной станцией проводного вещания несколькими выделенными телефонными линиями, по которым поступает сигнал транслируемых программ. На ОУС установлены трансляционные усилители первой программы, мощностью от 5 до 30 кВт и передатчики с амплитудной модуляцией мощностью 250 или 500 Вт для второй и третьей программ. Они соединены с МФ не напрямую, а через стативы выходной коммутации СВК-3. Обычно на ОУС усилители дублируются, поэтому при неисправности усилителя автоматика СВК-3 переключит его нагрузку на другой усилитель, или же — на другие ОУС. К одному усилителю может быть подключено любое количество МФ, лишь бы нагрузка не превышала допустимую можность. Так как сейчас нагрузка на радиосеть далека от номинальной, недобросовестный персонал ОУС подключает все СВК к одному усилителю, а остальные усилители разбирают и продают на «цветмет».

ОУС бывают очень разными. Например, ОУС в доме 3 корпус 2 по Тарханской улице, обслуживающая всего лишь два МФ, помещается на первом этаже жилого дома.

Более крупные ОУС размещают в отдельных зданиях. Например, как ОУС на углу Лермонтовского проспекта и Хвалынского бульвара.

Стойки отходящих от этой ОУС фидеров находятся не на ее крыше, как предусмотрено проектом «типовой» ОУС, а на соседнем здании — иначе в условиях 16-18 этажной застройки вокруг было бы невозможно вывести линии МФ на крыши зданий.

Третья ОУС, которая должна обслуживать Жулебино, но не делает этого, по описанным выше причинам, находится в Выхино, в административном здании по адресу Ташкентская улица, д. 21. Эта ОУС объединена с ТП, установленной там же.

«Типовую» ОУС удалось найти на Ломоносовском проспекте. Интересно, не такая ли «башня» вдохновляла дизайнеров «Обитаемого острова»?

Опорные усилительные станции могут также обеспечивать электропитание оборудования ТП. Так как ОУС имеют резервные электрогенераторы, то при отключении электроэнергии все оборудование сети проводного вещания будет питаться от них. При аварии на одной ОУС (например, если ее взорвут фанаты Стругацких), ее нагрузка будет автоматически подключена к другим.

Верхний уровень московской сети проводного вещания — ЦСПВ, Центральная станция проводного вещания. Она является важным объектом гражданской обороны и поэтому «законспирирована» в лучших традициях жанра. Например, ее адрес никогда не совпадает с официальным адресом конторы, обслуживающей радиоточки. Монтеры линий проводного вещания могут вообще ничего не знать о местонахождении ЦСПВ. На ЦСПВ находится диспетчер, который может по телефонным линиям контролировать и управлять работой ТП и ОУС. Также автоматика ЦСПВ осуществляет такой контроль и без участия человека, причем контролируется и срабатывание сигнализации на ОУС и ТП, свидетельствующей о проникновении туда, о чем немедленно сообщается Неизвестным Отцам.

Как видно из описания, радиотрансляционная сеть энергонезависима, и в случае аварий электросети обеспечивается трансляция первой программы — все приемники трехпрограммного вещания могут работать в режиме абонентского громкоговорителя, когда сигнал из трансляционной линии подается напрямую к динамику, в обход усилителя приемника. При этом, естественно, электропитание не требуется. Все критическое оборудование трансляционной сети дублировано, поэтому проблем не должно возникнуть даже в случае каких-либо локальных аварий.

В менее крупных городах верхние звенья радиосети могут отсутствовать. Например, ЦСПВ может быть объединена с единственной усилительной станцией, которая в этом случае гордо называется Центральной усилительной станцией — ЦУС. Иногда отказываются от ТП — тогда РФ подключаются напрямую к усилителям. Однозвенные сети ПВ сейчас используются исключительно для «локальных» целей. Например, в большинстве школ звонки (а точнее, матюгальники) подключены к подобной системе, которая в случае необходимости используется для экстренного оповещения. Громкоговорители на станциях метро (использующиеся для объявлений «не держите двери, не задерживайте поезд, проходите в середину вагона») тоже подключены к аналогичной трансляционной сети.

PS А вот, кстати, фотографии «трансформаторной будки с динозаврами», которые я обещал показать. К проводному вещания они отношения не имеют, но будка находится недалеко от МФ, соединяющего Выхино и Жулебино. Таких названий динозавров я даже не знаю и до этого ни разу не встречал o_O