ТЕЛЕМЕХ'АНИКА, телемеханики, мн. нет, ·жен. (неол. тех.). Управление механизмами на расстоянии с помощью световых или электрических сигналов по проводам или по радио. см. теле....

область науки и техники, предметом которой является разработка методов и технических средств передачи и приёма информации (сигналов) с целью управления и контроля на расстоянии. Т. отличается от др. областей науки и техники, связанных с передачей информации на расстояние (телефония, телеграфия, телевидение и др.), рядом специфических особенностей, важнейшие из которых - передача очень медленно меняющихся данных; необходимость высокой точности передачи измеряемых величин (до 0,1\%); недопустимость большого запаздывания сигналов; высокая надёжность передачи команд управления (вероятность возникновения ложной команды должна быть не более 10^-6-10^-10); высокая степень автоматизации процессов сбора и использования информации (Т. допускает участие человека в передаче данных только с одной стороны тракта передачи); централизованность переработки информации. Указанные особенности обусловлены спецификой задач, решаемых Т. Как правило, телемеханизация применяется тогда, когда необходимо и целесообразно объединить разобщённые или территориально рассредоточенные объекты управления в единый производственный комплекс (например, при управлении газо- и нефтепроводом, энергосистемой, ж. -д. узлом, сетью метеостанций) либо когда присутствие человека на объекте управления нежелательно (вследствие того, что работа на объекте сопряжена с риском для здоровья - например, в атомной промышленности, на некоторых химических предприятиях) или невозможно (из-за недоступности объекта управления - например, при управлении непилотируемой ракетой, луноходом).

Методы и средства Т. Любой процесс управления включает собственно управление, то есть воздействие на объект с целью изменения его состояния (положения в пространстве, значений его параметров), и контроль за состоянием объекта. Управление и контроль с помощью средств Т. осуществляются обычно с пункта управления (ПУ) или диспетчерского пункта (См. Диспетчерский пункт) (ДП), где находится оператор (диспетчер). Объекты управления могут быть сосредоточены в одном месте, на одном контролируемом (управляемом) пункте (КП) либо рассредоточены, то есть расположены по одному или группами (на нескольких КП) на большой территории (в пространстве). Расстояние между КП и ПУ может быть от нескольких десятков (например, при управлении строительным краном) до десятков и сотен тысяч км (например, при управлении автоматической межпланетной станцией). Для передачи телемеханической информации используют выделенные для этого линии связи (проводные и кабельные), радиоканалы, оптические, гидравлические и акустические каналы, распределительные электрические сети и линии электропередачи. Нередко телемеханическая информация передаётся по каналам, предназначенным для передачи др. сигналов - например, по телефонным каналам и каналам передачи данных (См. Передача данных). В этом случае для телемеханических сигналов выделяют определённый диапазон частот канала или целиком незанятый телефонный или телеграфный канал. По одному стандартному телефонному каналу можно передавать управляющую информацию на десятки и даже сотни КП. При использовании выделенных проводных линий аппаратура КП обычно подключается параллельно к общей линии, структура которой может быть достаточно сложной (древовидной, кольцевой, кустовой и смешанной). Значительно реже (вследствие низкой надёжности) применяется цепочечное соединение линий связи и аппаратуры отдельного КП. Если для передачи телемеханической информации используют радиоканалы, то Т. называется радиотелемеханикой (См. Радиотелемеханика). Совокупность устройств, посредством которых с помощью человека-оператора осуществляется управление объектами и контроль за их состоянием на расстоянии, называется телемеханической системой (См. Телемеханическая система) (ТМС). Соответственно системы Т., выполняющие функции только управления и только контроля, называются системами телеуправления (См. Телеуправление) (ТУ) и телеконтроля (См. Телеконтроль) (ТК).

Частично в телемеханической системе управляющие воздействия могут вырабатываться управляющим автоматом (например, для автоматического аварийного отключения оборудования, подключения нагрузок к энергосистеме, управления устройствами по заранее заданной программе и т. п.). При телеуправлении сложными объектами используются ЭВМ для обработки полученной контрольной информации, функционирующие в режиме "советчика". Такие телемеханические системы называются телеинформационными. Телемеханические системы, в которых управляющие воздействия вырабатываются полностью автоматически, называются телеавтоматическими системами управления.

При ТУ команды управления передаются оператором (диспетчером) с ПУ или ДП по каналу связи на объекты (к КП). Команды формируются оператором на пульте управления (См. Пульт управления) с помощью органов ручной коммутации (тумблеров, переключателей, кнопок). С ПУ в линию связи поступает кодированный сигнал, обычно в виде последовательности импульсов с определёнными признаками (см. Код в телемеханике). Из-за необходимости обеспечивать высокую надёжность передачи команд управления в ТУ применяются специфические методы кодирования, а также методы обнаружения и исправления ошибок с помощью квитирования сигналов (повторения сигналов по обратному каналу). При приёме кодовая посылка преобразуется в управляющее воздействие на соответствующий Исполнительный механизм (например, в простейшем случае - на реле, включающее двигатель).

При ТК информация передаётся в обратном направлении - от объекта (с КП) к оператору (на ПУ или ДП). Контрольная информация о состоянии объекта поступает обычно с измерительных преобразователей (См. Измерительный преобразователь) (датчиков), реагирующих на изменения параметров объекта. Для удобства передачи такой информации используют кодирование и модуляцию (См. Модуляция) или только одну модуляцию, в том числе двух- и трёхкратную (например, двухкратную частотную, широтно-импульсную и затем частотную модуляцию). На ПУ после демодуляции и декодирования Индикаторы воспроизводят значение измеряемого параметра или отображают изменение состояния (положения) объекта управления.

Сообщения, передаваемые системой ТК, обычно содержат информацию двух видов: сигнализирующую, дающую качественную оценку состояния как отдельных органов управления объекта ("включено", "выключено", "открыто" и т. д.), так и объекта в целом ("стоит", "движется", "вверху", "внизу" и др.), а также параметров, характеризующих объект ("норма", "меньше нормы", "больше нормы", "авария" и др.), и измерительную, дающую количественную оценку контролируемого параметра (например, температуры, давления, напряжения в электрической цепи, угла поворота вала и т. д.). Поэтому и соответствующие процессы ТК называются телесигнализацией (См. Телесигнализация) (ТС) и Телеизмерением (ТИ).

Телеуправление и телеконтроль отличаются от дистанционного управления и дистанционного контроля тем, что все сигналы ТУ и ТК передаются по одной линии связи (существуют многопроводные системы Т., однако число проводов в них существенно меньше числа управляемых или контролируемых объектов). Эта особенность Т. позволяет осуществлять передачу информации на расстояние с меньшими материальными затратами, чем при дистанционном управлении.

Большинство объектов управления - двухпозиционные; они могут находиться в одном из двух состояний (позиций), например во включенном или отключенном. Таковы, например, электродвигатели, осветительные приборы, ж. -д. стрелки. Поэтому и команды управления, как правило, имеют дискретный характер: "включить" - "отключить", "пуск" - "остановка" и т. д. Однако иногда оказывается необходимым плавное изменение управляемого параметра. В этом случае оператор посылает непрерывные сигналы управления и по поступающей от объекта измерительной информации координирует свои дальнейшие действия. Такой вид ТУ называется Телерегулированием (ТР).

Для чёткой, надёжной работы оператора необходимо переданную и принятую информацию представить в виде, наиболее удобном для восприятия её человеком. Для этого на ПУ используются различные сигнализаторы, индикаторы, устройства регистрации автоматической (См. Регистрация автоматическая).

Для обеспечения независимой передачи (и приёма) многих сигналов по одному каналу связи в Т. применяется так называемое разделение сигналов, при котором сигналы сохраняют индивидуальные свойства и не искажают друг друга. Из множества способов разделения сигналов (см. Многоканальная связь) в Т. обычно применяется разделение по времени (каждому объекту отводится определённый интервал времени), по частоте (для каждого объекта устанавливается своя полоса частот), смешанное - частотно-временное (например, для КП - частотное, а для объектов в рамках одного КП - временное) и адресное (каждому КП присваивается адрес, и все сообщения обязательно начинаются с кода адреса выбранного КП).

Теория Т. изучает вопросы формирования и преобразования телемеханических сигналов, передачи их по линиям связи с ограничивающей полосой пропускания (См. Полоса пропускания) частот и при наличии помех, представления информации оператору и технической реализации ТМС. К основным проблемам Т. относятся проблемы повышения достоверности передачи информации, эффективного использования каналов связи и создания экономичной и надёжной аппаратуры.

История Т. Области её применения. Первые попытки производить измерения и управлять работой машин на расстоянии относятся к концу 19 в.; термин "Т." был предложен в 1905 французским учёным Э. Бранли. Первоначально с понятием Т. связывали представление об управлении по радио подвижными военными объектами. Известны случаи применения средств боевой техники, оснащенных устройствами управления на расстоянии, в 1-й мировой войне 1914-18. Практическое применение Т. в мирных целях началось в 20-х гг. 20 в. главным образом на ж.-д. транспорте: ТУ ж.-д. сигнализацией (См. Сигнализация) и стрелками было впервые осуществлено в 1927 на ж. д. в Огайо (США) на участке длиной 65 км. В 1930 в СССР был запущен первый в мире радиозонд с оборудованием для ТИ. В 1933 в Московской энергосистеме (Мосэнерго) введено в эксплуатацию первое устройство ТС. В 1935-36 началось практическое применение устройств Т. в Мосэнерго, Ленэнерго, Донбассэнерго. В 1935 реализовано ТУ стрелками и сигналами на Московско-Рязанской ж. д. В начале 40-х гг. в Москве было введено централизованное ТУ освещением улиц. Серийное заводское производство устройств Т. в СССР впервые было организовано в 1950 на заводе "Электропульт". К 1955 выявилась тенденция к техническому переоснащению средств Т.: ненадёжные релейно-контактные элементы начали с 1958 повсеместно заменять полупроводниковыми и магнитными бесконтактными элементами. Первая в СССР электронная система ТИ была разработана в 1955-56. В конце 60 - начале 70-х гг. началось оснащение ТМС аппаратурой с использованием интегральных схем (См. Интегральная схема).

С каждым годом растет число оборудованных средствами Т. предприятий химической, атомной, металлургической, горнодобывающей промышленности, телемеханизированных электрических станций и подстанций, насосных и компрессорных станций (на нефте- и газопроводах, в системах ирригации и водоснабжения), ж.-д. узлов и аэропортов, усилительных и ретрансляционных установок на линиях связи, систем охранной сигнализации и т. д. Если в 30-х гг. в СССР число телемеханизированных объектов едва достигало нескольких десятков, а в 50-х гг. - нескольких десятков тысяч, то в середине 70-х гг. их стало свыше 500 тысяч. К 1975 в энергосистемах СССР находилось в эксплуатации свыше 5000 ТМС; телемеханизировано около 40 тысяч км железных дорог; свыше 80\% всей добываемой в стране нефти давали телемеханизированные скважины. Внедрение ТМС позволяет сократить численность обслуживающего персонала, уменьшает простои оборудования, освобождает человека от работы во вредных для здоровья условиях. Особое значение Т. приобретает в связи с созданием автоматизированных систем управления (АСУ).

В СССР разработаны н успешно применяются (1976) такие системы Т., как, например, МКТ, "Стимул", ТМ-500, ТМ-511. ТМ-512 (для ТУ энергетическими установками на электростанциях и промышленных предприятиях, для управления энергосистемами и энергообъединениями); ТМ-100, ТМ-120-1, ТМ-600, ТМ-625 (для централизованного ТУ газо- и нефтепроводами, линиями электропередачи, различными объектами на нефтепромыслах и транспорте); ТМ-300, ТМ-310, ТМ-320 (для телемеханизации промышленных предприятий); ЭСТ-62, "Лиспа" (для телемеханизации оборудования систем электроснабжения ж. д.); ЧДЦ, "Нива" (для диспетчерской службы на ж. д.) и др.

Интенсивно ведутся разработка и внедрение самых разнообразных систем Т. и информационных систем с устройствами Т. за рубежом. Во Франции, например, созданы и успешно эксплуатируются ТМС: "Марафон IV", ТМСС, ТТ-40, ТТ-3000, "Редека", "Телефонта", "Консип", "Телесиль"; в Щвейцарии - ДАСА, "Телегир 505", "Телегир 707", ЦУТ, ДФМ, ДУФА; в Бельгии - "Дижитл 140", "Дижитл 1000", ТС-СЛ; в ФРГ - "Геатранс" (Ф-101, Ф-102, Ф-200), ЕФД; в Великобритании - ДТ-3, "Телеплекс", "Серк"; в Италии - ТЛСМ-30, Р-6006, STO-3400; в США-"Бристоль", DS-3500, "Систем-9000", "Дейтлок-7" и др.

Огромную роль играет Т. в освоении космоса. Применение Т. - одно из важнейших условий успешного запуска искусственных спутников Земли, космических кораблей с человеком на борту, автоматических межпланетных станций и луноходов. Устройства Т. передают с космических объектов на пункты управления данные о работе бортовых систем, необходимую измерительную информацию, в том числе сведения о состоянии здоровья космонавтов (см. Биотелеметрия); с помощью устройств Т. осуществляется управление этими объектами с Земли. Применительно к авиации, ракетной технике и космическим кораблям телеуправление и телеизмерения получили название радиоуправление и радиотелеметрия.

Лит.: Шастова Г. А., Кодирование и помехоустойчивость передачи телемеханической информации, М.- Л., 1966: Бесконтактные элементы промышленной телемеханики, М., 1973; Тутевич В. Н., Телемеханика, М., 1973; Ильин В. А., Телеуправление и телеизмерение, 2 изд., М., 1974; Макаров В. А., Теоретические основы телемеханики, Л., 1974; Фремке А. В., Телеизмерения, 2 изд., М., 1975.

Г. А. Шастова.

сигнализация на расстоянии, осуществляемая средствами телемеханики (См. Телемеханика); раздел телемеханики, к которому относятся передача на расстояние дискретной информации о состоянии контролируемого объекта (например, открыто - закрыто, включено - выключено) и представление её в виде, наиболее удобном для непосредственного восприятия оператором, ввода в управляющую машину или автоматические регистрации. ТС предназначена для оперативного контроля за переключениями на контролируемом пункте и исполнением команд оператора, оповещения оператора о выходе контролируемых параметров за допустимые пределы или об аварии на контролируемом объекте; ТС часто применяется совместно с Телеуправлением. Иногда средства ТС используют для передачи дискретной измерительной информации (например, о числе выпущенных изделий, отгруженных вагонов, включенных генераторов). ТС обеспечивает оператора исходными данными для принятия решения по управлению объектом и выработки управляющих воздействий. Сигнализирующая информация передаётся с помощью комбинированной телеуправления и телесигнализации системы (См. Телеуправления и телесигнализации система), телеизмерения и телесигнализации системы (См. Телеуправления и телесигнализации система), либо с помощью комплексной телемеханической системы (См. Телемеханическая система).

Лит. см. при ст. Телемеханика.

Г. А. Шостова.

ежемесячный научно-технический журнал, орган АН СССР. Издаётся в Москве. Основан в 1936 (в 1942-45 не издавался). Тираж (1969) 7,5 тыс. экземпляров. Освещает проблемы теории автоматического регулирования и управления, обобщение опыта автоматизации, телемеханизации и управления производственными процессами, управления в области биологии и медицины, управления сложными системами, а также создание новых элементов автоматики и конструирования соответствующей аппаратуры и оборудования.

отрасль техники, решающая задачи регулирования и обеспечения безопасности движения поездов методами и средствами автоматического и телемеханического управления. К основным элементам технических средств Ж. а. и т. относятся сооружения и устройства сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), в состав которых входят Путевая блокировка, электрожезловая система, Централизация стрелок и сигналов, устройства автоматики и телемеханики сортировочных горок, автоматическая регулировка движения поездов, Диспетчерская централизация, автоматический диспетчерский контроль движения поездов и ограждающие устройства на ж.-д. переездах.

Устройства путевой блокировки представляют собой основные технические средства регулирования и обеспечения безопасности следования поездов по перегонам и промежуточным станциям. Под термином "путевая блокировка" понимают систему устройств Ж. а. и т., обеспечивающую такую организацию движения, при которой занятие поездами отдельных отрезков пути регулируется постоянными сигналами (светофорами или семафорами). Правом на занятие поездом отрезка пути, ограждаемого постоянным сигналом, служит открытое (разрешающее) состояние этого сигнала. Каждый занятый поездом отрезок пути блокируется, т. е. закрывается, постоянным сигналом, принимающим в этом случае закрытое (запрещающее) состояние. При нахождении поезда на отрезке пути возможность открытия постоянного сигнала, ограждающего этот отрезок, исключается замыкающими устройствами путевой блокировки. Эти устройства механически или электрически блокируют постоянный сигнал в его закрытом состоянии до поступления в них информации об освобождении поездом ограждаемого отрезка пути. Такая информация в свою очередь получается автоматически в результате воздействия поезда на устройства, контролирующие проследование его по ограждаемому отрезку пути. Т. о., на каждом ограждаемом отрезке пути может находиться только один поезд. Действие указанных устройств в целом может осуществляться либо с участием человека (Полуавтоматическая блокировка), либо без него (Автоблокировка). Эти системы применяются при одностороннем и при двустороннем движении.

Электрожезловая система, как правило, используется для регулирования следования поездов по путям перегонов, предназначенным для двустороннего движения. Правом на занятие перегона поездом при этой системе является наличие у машиниста жезла данного перегона (см. Жезловая система).

Устройства централизации стрелок и сигналов являются основными техническими средствами регулирования и обеспечения безопасности движения поездов, передвигающихся в пределах ж.-д. станций. Эти устройства позволяют управлять стрелками и сигналами из одного пункта - поста централизации. По роду энергии, используемой для перевода стрелок из одного положения в другое, различают механическую централизацию с применением для перевода стрелок и сигналов мускульной силы человека, механическую централизацию с применением для тех же целей гидравлических или электропневматических приводов и электрическую централизацию с электроприводами для перевода стрелок и крыльев семафоров и соответствующими электрическими схемами для включения сигнальных огней светофоров.

Горочная автоматика и телемеханика располагает техническими средствами для повышения перерабатывающей способности сортировочных горок. К этим средствам относятся устройства регулирования скорости скатывания отцепов (вагонов) и устройства автоматической централизации горочных стрелок. Указанные средства могут дополняться устройствами для автоматического задания скорости роспуска составов, которые действуют в сочетании с устройствами автоматического телеуправления горочными локомотивами.

К устройствам автоматической регулировки движения поездов относятся: устройства, автоматически регулирующие движение поездов в пределах ж.-д. участка (автодиспетчер (См. Автодиспетчер железнодорожный)); устройства, автоматически регулирующие режимы ведения каждого поезда в соответствии с графиком движения (Автомашинист) и устройства, автоматически обеспечивающие снижение скорости поезда при сближении его с препятствием (автоматика безопасности). Все современные системы снижения скорости поездов при сближении их с препятствием (запрещающий путевой сигнал, подвижной состав, разобранный путь) действуют совместно с устройствами автоматической локомотивной сигнализации (См. Локомотивная сигнализация) (АЛС), автоматически передающими в кабину управления локомотива информацию, соответствующую показаниям путевых сигналов или состоянию впереди лежащего участка пути. Сочетание устройств АЛС с устройствами автоматического обеспечения снижения скорости поездов принято называть сигнальной авторегулировкой.

Диспетчерская централизация является сочетанием устройств электрической централизации и автоблокировки. При диспетчерской централизации управление стрелками и сигналами раздельных пунктов всего ж.-д. участка сосредоточивается у поездного диспетчера, а движение поездов по перегонам регулируется автоблокировкой. Устройства диспетчерского контроля движения поездов применяются в виде систем, автоматически снабжающих участкового поездного диспетчера информацией о движении поездов на участке, о показаниях входных и выходных светофоров и о состоянии приёмо-отправочных путей (свободны или заняты) промежуточных станций. Местонахождение поездов и состояние путей и светофоров отражается на светосхеме табло, установленного на диспетчерском посту.

Ограждающие устройства ж.-д. переездов представляют собой комплекс приборов и оборудования, устанавливаемых в зонах пересечения в одном уровне автомобильных и железных дорог. Эти устройства автоматически управляются движущимся поездом, запрещая движение автотранспорта через ж.-д. переезд при приближении к нему поезда.

Рассмотренные системы Ж. а. и т., повышая безопасность движения поездов и пропускную способность ж.-д. линий, обеспечивают лучшее использование подвижного состава и способствуют достижению наиболее высоких показателей работы ж.-д. транспорта.

Из научно-исследовательских работ, направленных на дальнейшее развитие Ж. а. и т., наиболее актуальными являются работы по оптической ж.-д. сигнализации, интервальному регулированию движения поездов, по теории электрических рельсовых цепей и основных видов аппаратуры, а также исследования в области экономической эффективности использования устройств Ж. а. и т. в различных условиях эксплуатации.

Лит.: Ильенков В. И., Бауман В. Э., Янкин П. М., Эксплуатационные основы устройств железнодорожной автоматики и телемеханики, 2 изд., М., 1970; Путевая блокировка и авторегулировка, М., 1966; Переборов А. С., Седов В. Н., Ратников В. Д., Телеуправление стрелками и сигналами, М., 1965; "Автоматика, телемеханика и связь" (изд. с 1957).

В. И. Ильенков.