Аппаратура высокочастотной (ВЧ) связи типа СПИ-122 на протяжении десятилетий являлась основным средством организации каналов телефонной связи, телемеханики и передачи данных на линиях электропередач (ЛЭП) в распределительных сетях․ Несмотря на высокую надежность и проверенность временем, современные требования к скорости, емкости и интеграции в цифровые системы управления требуют перехода на новые технологические платформы․ В данной статье подробно рассматривается устройство СПИ-122, ее место в схеме сложных ВЧ-каналов и актуальные аналоги для модернизации сети связи․

Назначение и общая характеристика аппаратуры СПИ-122

Согласно технической документации (архивы forca․ru), аппаратура СПИ (Стойка Приемопередаточная Искра / Индивидуальная — исторически сложившееся наименование) предназначена для организации ВЧ-каналов связи путем уплотнения ЛЭП в диапазоне частот 40—500 кГц․ Она является оконечной станцией системы связи․

Серия выпускаеться в двух основных исполнениях:

• СПИ-122 — одноканальное исполнение (один телефонный канал + подканалы телемеханики)․
• СПИ-244 — двухканальное исполнение (два телефонных канала + подканалы ТМ)․

Ключевая особенность СПИ-122 — только неразнесенный вариант исполнения․ В полукомплект входит одна совмещенная стойка СПИ-122 С, объединяющая низкочастотные и высокочастотные узлы․ Это отличает ее от старшего модели СПИ-244, которая может быть разнесена на стойки СПИ-244 Н (НЧ), СПИ-244 В (ВЧ) и промежуточную СПИ-244 П․

Технические параметры и принципы работы

Работа по боковой полосе

Аппаратура работает по принципу одной боковой полосы частот (ОБП) с посылкой сигнала контрольной частоты (КЧ) каждого телефонного канала․ Это классический аналоговый принцип, обеспечивающий спектральную эффективность при передаче по воздушным линиям․

Частотная сетка и разнос полос

• Минимальный разнос между краями полос рабочих частот передачи и приема: 5 кГц (для одноканальной аппаратуры СПИ-122)․
• Для двухканальной (СПИ-244) — не менее 12 кГц․

Выходная мощность передатчика

Номинальная мощность ВЧ передатчика на нагрузку 100 Ом для СПИ-122 составляет от 8 до 10 Вт (в зависимости от рабочего диапазона частот)․ Для сравнения: в двухканальной СПИ-244 мощность на канал, 4 Вт․

Каналы телемеханики (ТМ)

В стойке СПИ-122 (как и в НЧ-стойке СПИ-244) реализованы блоки телемеханики (ПТ-1, ПТ-2), настроенные на поднесущие частоты 2640 Гц и 3000 Гц в составе телефонного канала․

• Метод модуляции: частотная (ЧМ)․
• Скорость передачи: 100, 200 Бод․
• Назначение: работа только от импульсных датчиков (дискретные сигналы)․
• Блок передатчика ТМ включает частотный манипулятор, генератор тональной частоты, буферный каскад и фильтр․ Приемник преобразует ЧМ-сигналы в импульсы прямоугольной формы для первичных ТМ-устройств․

Электропитание и резервирование

• Питание: сеть переменного тока 220 В, 50 Гц (допуск -10%․․․+5%)․
• Каждая стойка питается через специализированные блоки питания, формирующие широкий набор напряжений․
• Резервирование: от второго независимого источника переменного тока 220 В․

Место СПИ-122 в структуре сложных ВЧ-каналов связи

Анализ схем построения сети связи (источник: работа Л․ Г․ Булкин, Д․ Т․ Клопов, И․ В․ Осипенко, ГОМЕЛЬЭНЕРГО, 2000 г․) показывает типичную топологию, где СПИ-122 выступает оконечным звеном․

Типичная схема «ПЭС — Подстанция»

В сложных ВЧ-каналах (головное предприятие электрических сетей — промежуточные подстанции переприема, оконечные подстанции) применяется иерархия:

1. Головная ПЭС / ДПР (Диспетчерский пункт РРС): Устанавливается многоканальная аппаратура (СПИ-244, АСК-3, АВС-3, АВС-ВЛ3)․ На ДПР стоят стойки СПИ-244 Н и СПИ-244 В․
2. Промежуточные подстанции (переприем): Многоканальная аппаратура с выделением каналов․
3. Оконечные подстанции: Устанавливается одноканальная аппаратура, СПИ-122 (стойка СПИ-122 С), АСК-1, АВС-1, АВК․

Пример организации каналов (СПИ-244 на ДПР + СПИ-122 на ПС)

На рисунке схемы (источник [1]) показана организация двух независимых каналов между ДПР и двумя подстанциями (Б и В):

• На ДПР: стойки СПИ-244 Н + СПИ-244 В (неразнесенный вариант)․
• На ПС Б и В: стойки СПИ-122 С;
• Различие между стойками СПИ-122 С на разных ПС — только в частотах настройки ВЧ узлов․
• Каждый комплекс канала: 1 дуплексный телефонный канал + 2 дуплексных канала телемеханики․

Проблематика устаревших схем переприема

Источник [2] подробно разбирает проблему замены морально устаревшей аппаратуры АСК-3 (1970 г․в․)․ Главная особенность АСК-3 — общая система АРУ (автоматической регулировки усиления) на все каналы, что жестко диктует схему с полным переприемом на промежуточных узлах․

Современная (на момент публикации 2000 г․) аппаратура АВС-3, АВС-ВЛ3 имеет независимые системы АРУ на каждый канал․ Это позволяет переорганизовать сеть: на подстанции переприема исключается второй комплект многоканальной аппаратуры, устанавливается одноканальная (аналог СПИ-122 / АВС-1 / АВК), а транзитные каналы организуются через ВЧ-обходы (режекторные фильтры, линейные усилители ЛУС-80)․

Однако такой подход увеличивает суммарное затухание тракта (на обходах, отпайках, параллельной аппаратуре), что требует строгого расчета затуханий (Атр < Апер ⎻ Азап)․

Современные аналоги и пути замены СПИ-122

На 2026 год аппаратура СПИ-122 считается снятой с производства и морально устаревшей․ Заводы-изготовители (исторически — Завод «Искра», Рязань; РПЦ «Связь», Саратов и др․) давно переключились на выпуск цифровых систем․ Выбор современного аналога зависит от задачи: «точка-точка» замена или перестройка всей архитектуры связи․

Прямые функциональные аналоги (Аналоговые/Гибридные — конец 90х – 2000х)

В технической литературе (источник [2]) в качестве прямых конкурентов и замен одноканальной аппаратуры (СПИ-122, АСК-1) перечисляются:

• АВС-1 (Аппаратура ВЧ Связи одноканальная) — более современная аналоговая серия с независимой АРУ․
• АВК (Аппаратура ВЧ Канальная) — унифицированные модули оконечного оборудования․
• АВС-ВЛ3 / АВС-3 — если требуется расширение до 3 каналов на оконечной ПС (вместо наращивания пар СПИ-122)․

Важно: Данная аппаратура также являеться дисконтинуированной (снятой с выпуска)․ Ее закупка возможна только на вторичном рынке (Б/У, консервация), что несет риски отсутствия запчастей и сервисной поддержки․

Цифровые системы уплотнения (СЦУ / SDH / PDH / MPLS-TP) — Основной стандарт модернизации

На сегодняшний день стандартным решением для замены любой аналоговой ВЧ-аппаратуры (включая СПИ-122) является переход на цифровые системы передачи данных․

Российские разработки (Импортозамещение)

На рынке РФ представлены решения, сертифицированные ФСТЭК/ФСБ и соответствующие ТУ/ГОСТ Р МЭК 61850:

• ОВЧ-аппаратура: серии «Квант-ОВЧ», «Оптик», «Мультисервис», «Энергосвязь» (производители: АО «НПП «СВЯЗЬ», ЗАО «НТЦ «Модуль», АО «НИИР», Группа компаний «Энергоавтоматика» и др․)․
• Цифровые ВЧ-модемы (PLC): «ПЛК-Энерго», «ВЧ-Модем», «Стрела», «Авангард» (базируются на чипсетах Qualcomm Atheros / MaxLinear / собственные DSP)․ Обеспечивают пропускную способность 10-30 Мбит/с на фазе 110-220 кВ․
• Коммутационное оборудование: Промышленные коммутаторы L2/L3 (серии ES, MES, SW, RUGGEDCOM отечественной сборки) с поддержкой PRP/HSR, ERPS, IEEE 1588․

Сравнительная таблица: СПИ-122 vs Современное цифровое ВЧ-решение

• Каналы: 1 Тф + 2 ТМ (СПИ-122) → Ethernet 10/100/1000 Мбит/с (VLAN: VoIP, ТМ, ТМЕ, Видео, SCADA)․
• Скорость ТМ: 100-200 Бод (импульсная) → До 100 кбит/с ⎼ 1 Мбит/с на канал (пакетная, IEC 60870-5-104, DNP3, Modbus TCP)․
• Телефония: Аналоговая 2-проводная/4-проводная → VoIP (SIP, G․711/G․729), интеграция в АТС (Астериск, Cisco, отечественные АТС типа «Таксифон», «МАСС»)․
• Настройка: Механическая (перемычки, катушки, кварцы) → Программная (WEB/CLI/SNMP/NETCONF), удаленная, автонастройка частот/мощности․
• Диагностика: Вольтметр/измеритель уровней → Встроенный мониторинг (SNR, BER, затухание, спектр, логи событий, SNMP-трапы)․
• Надежность: MTBF ~ 50-80 тыс․ ч (электромеханика, аналог) → MTBF > 100-150 тыс․ ч (безподвижные части, горячее резервирование блоков питания/модулей)․

Стратегия миграции с СПИ-122

Замена парка СПИ-122 должна проводиться поэтапно с учетом схемы резервирования питания и топологии ЛЭП:

1. Аудит частотной сетки: Выявление занятых диапазонов (40-500 кГц)․ Современные ВЧ-модемы (OFDM) позволяют «упаковать» данные в зазоры между старыми каналами или использовать диапазоны > 500 кГц (до 12-30 МГц), не мешая работающей аппаратуре на этапе параллельного хода․
2. Выбор среды:
   • Есть ОПГВ/ОКС → Приоритет ОВЧ (SDH/ETH)․
   • Нет оптоволокна, ЛЭП 35-110 кВ → Цифровые ВЧ-модемы (PLC)․
   • ЛЭП 220-500 кВ, большие расстояния → Комбинированно (ВЧ на входе/выходе + ОВЧ на транзитных вставках) или радиорелейные мосты / LTE-450/5G․
3. Проектирование частотного плана: Для ВЧ-модемов критично межканальное интерференционирование․ Требуется расчет С/Ш (EMTP-RV, ATPDraw) и согласование с РегЧастот (ГРЧЦ)․
4. Пилотный участок: Монтаж на 1-2 участках ЛЭП (ДПР — ПС) с параллельным ходом СПИ-122 и нового модема 1-3 месяца․ Проверка качества телемеханики (задержка < 10-20 мс для ТЗ/АЧР), телефонии (MOS > 4․0)․
5. Миграция абонентских устройств: Замена аналоговых ТМ-устройств (РТУ) на цифровые с интерфейсом Ethernet/RS-485/RS-232․ Адаптеры FXS/FXO для старых телефонов или замена на IP-телефоны․

Аппаратура СПИ-122 выполнила свою историческую миссию, обеспечив надежную диспетчерскую связь и телемеханику в распределительных сетях на протяжении нескольких десятилетий․ Ее архитектура (одноканальная, аналоговая ОБП, импульсная ТМ на поднесущих 2640/3000 Гц, питание 220 В с резервом) полностью соответствовала требованиям эпохи электромеханической и ранней микропроцессорной релейной защиты․

Однако на 2026 год эксплуатация СПИ-122 несет критические риски:

• Отсутствие заводской поддержки и дефицит запчастей (кварцы, транзисторы, ИК серии 155/555, реле)․
• Невозможность интеграции в современные АСКУЭ/САОД/РЗА (требуются пакетные интерфейсы, точное время, шифрование)․
• Низкая спектральная эффективность (1 канал = ~4-6 кГц полосы) при дефиците частотного ресурса․
• Чувствительность к ПЭМИН и переходам на ЛЭП․

Рекомендация: Планировать полную замену парка СПИ-122 на отечественные цифровые ВЧ-модемы (PLC) (при отсутствии оптоволокна) или ОВЧ-аппаратуру (SDH/ETH) (при наличии ОПГВ) в сроки 2024–2028 гг․ в рамках программ «Цифровая трансформация» и обновления основных фондов связи․ Это обеспечит пропускную способность для Smart Grid, внедрение IEC 61850, дистанционного управления и киберзащищенности периметра связи․

Статья подготовлена на основе технической документации по аппаратуре СПИ (архив forca․ru) и научных публикаций по переорганизации ВЧ-каналов (CyberLeninka, труд Булкин Л․Г․ и др․, 2000 г․)․ Данные о современных аналогах обобщены по отраслевым обзорам рынка ВЧ/ОВЧ связи РФ на 2024-2026 гг․