โทรเลขด้วยแสง: ประวัติศาสตร์ หลักการทำงาน

สารบัญ:

โทรเลขด้วยแสง: ประวัติศาสตร์ หลักการทำงาน
โทรเลขด้วยแสง: ประวัติศาสตร์ หลักการทำงาน
Anonim

คนสมัยก่อนต้องติดต่อกัน นักล่ากลุ่มแรกเริ่มใช้เขาสัตว์และเปลือกหอยเพื่อส่งสัญญาณ พวกเขาถูกแทนที่ด้วยอุปกรณ์เสียง เช่น กลอง และในอนาคต มนุษยชาติเริ่มใช้คบเพลิงและกองไฟ หนึ่งในวิธีการทางเทคนิคแรก ๆ ที่เรียกว่านาฬิกาน้ำที่เรียกว่า Clepsydra เหล่านี้คือการสื่อสารเรือที่มีเครื่องหมายพร้อมชื่อทีม การสื่อสารในกรณีนี้เกิดขึ้นบนหลักการของการมองเห็นคำสั่งแบบซิงโครนัส เป็นเวลานานที่ผู้คนใช้ข้อความอีเมลแบบเดิมในสมัยนั้น วิวัฒนาการเข้าสู่โลกแห่งการสื่อสารในศตวรรษที่ 17 ตอนนั้นเองที่สังคมเริ่มคิดหาวิธีเร่งความเร็วการส่งข้อความและการประดิษฐ์วิธีการสื่อสาร คุณจะได้เรียนรู้ประวัติศาสตร์ หลักการทำงาน และข้อเท็จจริงที่น่าสนใจอื่นๆ เกี่ยวกับโทรเลขในกระบวนการอ่านบทความ

ออปติคอลโทรเลข
ออปติคอลโทรเลข

พัฒนาการครั้งแรกของ Robert Hooke

Optical Telegraph - วิธีการส่งข้อมูลโดยใช้ระบบกลไกที่มีองค์ประกอบบานพับที่มองเห็นได้ในระยะไกล ธงสัญญาณกองทัพเรืออังกฤษซึ่งมีอยู่ในกองเรือของพระเจ้าเจมส์ที่ 2 เป็นต้นแบบของการประดิษฐ์นี้ "สัญญาณแรก" ของความก้าวหน้าทางเทคนิคในด้านการรับส่งข้อมูลเกิดขึ้นโดย Robert Hooke นักประดิษฐ์ชาวอังกฤษ ในปี ค.ศ. 1684 เขาได้สาธิตการออกแบบของเขาที่ราชสมาคม หลังจากเหตุการณ์นี้ สิ่งพิมพ์ปรากฏใน Proceedings of the English Royal Society ที่อธิบายหลักการทำงานของเครื่องโทรเลขแบบออปติคัลของ Hooke สิ่งประดิษฐ์นี้ถูกใช้อย่างประสบความสำเร็จโดยกะลาสีเรือและใช้ในกองทัพเรือจนถึงปลายศตวรรษที่ 18 ในไม่ช้าในปี 1702 Amonton ที่ศาลฝรั่งเศสได้จัดให้มีการนำเสนอโทรเลขด้วยแสงของเขาด้วยคันโยกที่เคลื่อนย้ายได้

เครื่องโทรเลขของฮุก
เครื่องโทรเลขของฮุก

เครื่องมหัศจรรย์ของอีวาน คูลิบิน

นักวิจัยชาวรัสเซียในรัชสมัยของ Catherine II ยังได้ดำเนินการปรับปรุงวิธีการส่งข้อมูล ในปี ค.ศ. 1794 นักธรรมชาติวิทยา Kulibin Ivan Petrovich ได้ออกแบบ "เครื่องเตือนระยะไกล" ของเขา โครงสร้างการประดิษฐ์ประกอบด้วยแผ่นไม้สามแผ่นจับจ้องไปที่แกนอย่างอิสระ ซึ่งสามารถติดตั้งในตำแหน่งต่างๆ กันโดยใช้บล็อกและเชือกโดยใช้บล็อกและเชือก กระจกและตะเกียงที่ประดิษฐ์โดย Kulibin Ivan Petrovich พร้อมกระจกสะท้อนแสงถูกติดตั้งบนอุปกรณ์ หลักการทำงานของโทรเลขนี้ไม่แตกต่างจากอุปกรณ์ Chappe มากนัก แต่นักวิทยาศาสตร์นักเก็ตชาวรัสเซียได้คิดค้นระบบการเข้ารหัสดั้งเดิมของตัวเองขึ้นมา ไม่เหมือนกับคู่หูชาวฝรั่งเศสแต่ละพยางค์ ไม่ใช่คำ เครื่องนี้สามารถทำงานได้ในช่วงเวลาต่างๆ ของวันและมีหมอกบางๆ การประดิษฐ์นี้มีผลอย่างไม่ต้องสงสัย แต่ Russian Academy of Sciences ไม่ได้พิจารณาว่าจำเป็นต้องจัดสรรเงินทุนสำหรับการก่อสร้างสายโทรเลข โมเดลโทรเลขของ Ivan Petrovich Kulibin ถูกส่งเพียงเพื่อจัดแสดงไปยัง Kunstkamera

Kulibin Ivan Petrovich
Kulibin Ivan Petrovich

กำเนิดโทรเลข

ความคิดเก่าของมนุษยชาติเกี่ยวกับการสื่อสารรูปแบบใหม่ ซึ่งกล่าวถึงมาตั้งแต่สมัยโบราณ สามารถทำให้พี่น้อง Schapp มีชีวิตขึ้นมาได้ เป็นเวลานานที่ Claude Chappe ชาวฝรั่งเศสทำงานเพื่อปรับปรุง Clepsydra แม้ว่าการทดลองบางอย่างของเขาจะประสบความสำเร็จ แต่ในท้ายที่สุด นักประดิษฐ์ก็ละทิ้งการศึกษาเหล่านี้ไป ในปี ค.ศ. 1789 ในฝรั่งเศส Chappe ได้แสดงเครื่องแสดงสัญญาณซึ่งเขาเรียกว่าสัญญาณ ส่งสัญญาณในระยะ 15 กม. สิ่งนี้ไม่ประสบความสำเร็จ แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้หยุดการพัฒนาของเขา ด้วยการสนับสนุนอย่างต่อเนื่องของพี่ชาย Ignatius Claude Chappe ได้ทำการดัดแปลงสิ่งประดิษฐ์ของเขาหลายประการ ในปี ค.ศ. 1794 เขาได้สร้างอุปกรณ์ระยะไกลที่แท้จริง ผลงานของเขาเป็นหนี้ภาพลักษณ์ในชีวิตประจำวันของคำศัพท์ที่กำหนดวิธีการสื่อสารซึ่งเป็นแนวคิดใหม่ของ "โทรเลข" สิ่งประดิษฐ์ของเขากลายเป็นพื้นฐานของระบบการส่งข้อมูลที่มีประสิทธิภาพครั้งแรกของยุคแห่งความก้าวหน้าทางอุตสาหกรรม

การออกแบบและหลักการทำงาน

เช่นเดียวกับโทรเลขแบบออปติคัลของ Hooke การออกแบบที่ได้รับการอัพเกรดของพี่น้อง Chappe นั้นติดตั้งระบบคานประตูแบบบานพับที่ติดตั้งบนเสา ตัวควบคุมที่เคลื่อนย้ายได้และปลายสายปีกสามารถเปลี่ยนตำแหน่งได้เนื่องจากการทำงานของสายพานและรอก ดังนั้นจึงสร้างรหัสตัวเลข ความยาวของปีกอยู่ที่ 3 - 30 ฟุตการเคลื่อนไหวของพวกเขาถูกดำเนินการโดยสองมือจับ กลไกสัญญาณทั้งหมดวางอยู่บนโครงสร้างคล้ายหอคอย ซึ่งตั้งอยู่ในเขตสายตา การทำงานของเครื่องโทรเลขแบบออพติคอลมีดังนี้ พนักงานที่รับสายสัญญาณเฝ้าดูสถานีใกล้เคียงและทำซ้ำสัญญาณ-สัญญาณที่เพื่อนบ้านส่งมา ดังนั้น จากสิ่งปลูกสร้างหนึ่งไปอีกอาคารหนึ่ง ข้อความจึงถูกส่งไปตามเส้นทาง Claude Chapp สร้างระบบที่ไม่ซ้ำกันของรูปแบบรหัสที่เข้ารหัสโดยมีจำนวน 196 ตัวเลขในทางปฏิบัติมีเพียง 98 ตัวเท่านั้นที่ถูกใช้ นักประดิษฐ์ต้องการติดตั้งองค์ประกอบคอนโซลด้วยโคมไฟเพื่อใช้ระบบในเวลากลางคืน

แชป บราเธอร์ semaphore
แชป บราเธอร์ semaphore

โทรเลขบรรทัดแรก

ในฐานะผู้รักชาติชาวฝรั่งเศสชาวฝรั่งเศสชื่นชมข้อดีทั้งหมดของสิ่งประดิษฐ์ใหม่และนำมันมาใช้ สมัชชาแห่งชาติฝรั่งเศสหลังจากที่ได้ให้คำอธิบายเกี่ยวกับหลักการทำงานของโทรเลขแบบออปติคัลแก่นักวิทยาศาสตร์ได้ออกพระราชกฤษฎีกาเกี่ยวกับการสร้างเส้นสัญญาณแรก ในปี ค.ศ. 1794 มีการสร้างสายโทรเลข 225 กม. Paris - Lille ต้องขอบคุณโทรเลขของ Chappe เมื่อวันที่ 1 กันยายน พ.ศ. 2337 ได้รับการจัดส่งครั้งแรกของโลก มีรายงานว่ากองทัพฝรั่งเศสเอาชนะออสเตรียได้ ใช้เวลาเพียง 10 นาที กองทัพของนโปเลียนใช้เครือข่ายเส้นสัญญาณอย่างกว้างขวางเพื่อประสานการเคลื่อนไหวของหน่วยทหารและส่งสัญญาณคำสั่งทางไกล

ท่องโลก

สัญญาณของพี่น้อง Chapp มีข้อเสียเพียงข้อเดียว: ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ ในเวลากลางคืนและทัศนวิสัยไม่ดี จึงจำเป็นต้องระงับการทำงานของเขา แต่ถึงกระนั้น การประดิษฐ์ของฝรั่งเศสก็ตกหลุมรักผู้คนอย่างรวดเร็ว และหยั่งรากลึกในหลายประเทศในยุโรป เอเชีย และอเมริกา สายโทรเลขสายแรกเปิดขึ้นในปี พ.ศ. 2321 มันเชื่อมโยงเมืองต่างๆ ของปารีส สตราสบูร์กและเบรสต์ ในปี ค.ศ. 1795 การก่อสร้างเครือข่ายโทรเลขด้วยแสงในสเปนและอิตาลีจะเริ่มขึ้น อังกฤษ สวีเดน อินเดีย อียิปต์ ปรัสเซีย ก็มีเส้นสัญญาณด้วย

แสงโทรเลขในรัสเซีย
แสงโทรเลขในรัสเซีย

โซลาร์เทเลกราฟ

ที่นี่จำเป็นต้องจำสิ่งประดิษฐ์อีกชิ้นหนึ่ง Claude Schaff สร้าง heliograph ในปี 1778 เขาออกแบบโทรเลขกระจกนี้เพื่อส่งข้อความระหว่างหอสังเกตการณ์กรีนิชและปารีส ข้อมูลถูกส่งผ่านการเอียงของกระจกที่ติดอยู่ในกรอบโดยสร้างแสงสะท้อนของแสงแดดเป็นช่วงสั้นๆ ยังไงก็ตาม ฮีลิโอกราฟแบบสัญญาณไฟก็ยังใช้อยู่ทุกวันนี้

สายโทรเลขของรัสเซีย

โทรเลขมาถึงรัสเซียในเวลาต่อมา สายโทรเลขเส้นแรกของระบบของพลตรี F. A. Kozen ถูกสร้างขึ้นระหว่างเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กและชลิสเซลเบิร์กในปี พ.ศ. 2367 มีความยาว 60 กม. โทรเลขนี้ส่งข้อความเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของการขนส่งในทะเลสาบลาโดกา มันถูกใช้จนถึงปี พ.ศ. 2379 ภายใต้จักรพรรดินิโคลัสที่ 1 คณะกรรมการถูกสร้างขึ้นซึ่งมีหน้าที่พิจารณาโครงการโทรเลขด้วยแสงสำหรับการสมัครเพื่อการก่อสร้างในรัสเซีย มีการนำเสนอพัฒนาการที่หลากหลายของนักประดิษฐ์ทั้งในและต่างประเทศ เราสังเกตโครงการโทรเลขของรัสเซียหลายโครงการ: ระบบของนายพล L. L. Carbonier, P. E. Chistyakov โครงการโทรเลขของ Chateau วิศวกรชาวฝรั่งเศสได้รับเลือกให้เหมาะสมที่สุด ดังนั้นระบบโทรเลขของเขาจึงถูกใช้ในสาขาที่เชื่อมต่อ Kronstadt, Tsarskoye Selo, Gatchina กับ St. Petersburg เส้นที่ยาวที่สุดในโลก (1200 กม.) ถือเป็นเส้นโทรเลขแบบออปติคัลระหว่างเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กและวอร์ซอ สร้างขึ้นในปี 2382 และประกอบด้วยสถานี 149 แห่งสูงถึง 17 เมตร สัญญาณจาก 45 ป้ายธรรมดาตามเส้นทางนี้ใช้เวลา 22 นาที. การบำรุงรักษาดำเนินการโดยเจ้าหน้าที่ 1904

สัญญาณแสง
สัญญาณแสง

นวัตกรรมชาโตว์

โครงสร้างการประดิษฐ์ของ Chateau ค่อนข้างง่ายกว่าโทรเลขแบบออปติคัลของ Claude Chappe เซมาฟอร์ใช้ลูกศรรูปตัว T หนึ่งอันที่มีแท่งประกบสามอัน องค์ประกอบปลายสั้นมีน้ำหนักถ่วง ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวทั้งหมดได้รับการติดตั้งไฟ ตัวเลขประกอบขึ้นโดยการเปลี่ยนตำแหน่งของแท่งที่สัมพันธ์กัน ด้วยวิธีนี้ ตัวเลข ตัวอักษรและวลีจึงถูกเข้ารหัส นักประดิษฐ์ได้รวบรวมพจนานุกรมการถอดรหัสพิเศษไว้เพื่อใช้ในการจัดส่ง ระบบสัญญาณของวิศวกร Chateau ทำให้สามารถรับตำแหน่งได้ 196 ตำแหน่ง ข้อความถูกส่งผ่านการเข้ารหัสหลายแบบ ทั้งทางการ พลเรือน และทางการทหาร การควบคุมดำเนินการตลอดเวลาภายในโครงสร้างโดยผู้ควบคุมสี่คนที่ปรับแท่งเหล็กโดยใช้รอกและสายเคเบิล ระบบใช้กระจกสะท้อนแสงและโคมไฟ สัญญาณทั้งหมดจะต้องถูกบันทึกเป็นประจำในบันทึกพิเศษ สำหรับทัศนคติที่ประมาทเลินเล่อในการทำงาน พนักงานสถานีอาจติดคุกด้วยซ้ำ ประชาชนสามารถใช้สายโทรเลขเพื่อส่งโทรเลขแบบออปติคัล แต่บริการนี้ไม่ถูกและไม่ได้รับความนิยม A. Edelcrantz จะปรับปรุงระบบส่งโทรเลขด้วยแสงของ Chateau ซึ่งนักวิทยาศาสตร์จะได้รับการยอมรับไม่เพียงแต่ในบ้านเกิดของเขาในสวีเดนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในประเทศอื่นๆ ด้วย

เครื่องโทรเลขแบบออปติคัลของ Claude Chappe
เครื่องโทรเลขแบบออปติคัลของ Claude Chappe

การเกิดใหม่ของโทรเลขแสง

วิทยาศาสตร์ไม่ได้หยุดนิ่ง การวิจัยยังคงดำเนินต่อไปในด้านการสื่อสาร เมื่อถึงกลางศตวรรษที่ 19 ระบบของเครือข่ายโทรเลขไฟฟ้ากำลังได้รับการพัฒนา ในเรื่องนี้ เครื่องโทรเลขแบบออปติคัลได้สูญเสียความเกี่ยวข้องไป แต่ถึงแม้ว่าตำแหน่งผู้นำในระบบการสื่อสารของโลกจะถูกครอบครองโดยคนอื่น ๆ เขาพบว่ามีการใช้งานที่ไม่คาดคิดสำหรับตัวเอง สัญญาณออปติคอลในฝูงบินและปัจจุบันเป็นหนึ่งในประเภทการสื่อสารที่พบบ่อยที่สุด ยังคงใช้เซมาฟอร์รถไฟที่มีระบบสัญญาณไฟของตัวเองอยู่ และแน่นอน เราจำสัญญาณไฟจราจรบนท้องถนน ซึ่งเป็นงานที่เราสังเกตอยู่ทุกวัน

แนะนำ: