通信がどのように暗号化されたか:戦時中の保護技術。 配電網エリアの派遣事務所-電力線を介した高周波通信チャネル電力線を介したHF通信動作原理

電力線通信は、さまざまな科学的レベルやマスコミで再び熱く議論されているトピックになっています。 このテクノロジーは、過去数年間に多くの浮き沈みを経験してきました。 相反する見解(結論)を持つ多くの記事が特別な定期刊行物に掲載されています。 電力網を介したデータ伝送を死にかけている技術と呼ぶ専門家もいれば、オフィスや住宅などの中電圧および低電圧ネットワークの明るい未来を予測する専門家もいます。

今日、電力線を介したHF通信と呼ばれるこの技術は、実際にはいくつかの異なる独立した方向とアプリケーションを網羅しています。 これは、一方では高電圧オーバーヘッドライン(35〜750 kV)での狭帯域のポイントツーポイント伝送であり、他方では中低電圧ネットワーク(0.4〜35 kV)でのブロードバンド一般ネットワークデータ伝送(BPL-ブロードバンド電力線)です。 )。

シーメンスは両方向のパイオニアです。 高電圧ラインの最初のHFシステムであるSiemensは、1926年にアイルランドで導入されました。

電力供給ネットワーク事業者にとってのこのテクノロジーの魅力は、独自の電力グリッドインフラストラクチャを使用して情報信号を送信することです。 したがって、この技術は非常に経済的であるだけでなく、通信チャネルを維持するための運用コストがないだけでなく、電力供給会社が通信サービスプロバイダーから独立することもできます。これは緊急事態で特に重要であり、多くの国で立法レベルで規定されています。 HF通信は、電力の送電と配電に従事する企業と、人口にサービスを提供することに重点を置く企業の両方にとって、普遍的な技術ソリューションです。

高電圧ネットワーク(35-750 kV)でのHF通信

情報技術の急速な発展(90年代)の間に、先進国の電力供給会社は、過熱した通信市場の収益性の高いシェアを確保することを期待して、高電圧オーバーヘッドラインに沿った光通信ライン(FOCL)の敷設に多額の投資を行いました。 この時、古き良きHF技術が新たに埋もれてしまいました。 その後、膨らんだ情報技術のバブルが崩壊し、多くの地域で冷静さが始まりました。 そして、経済的な理由で光線の設置が中断されたのは送電網であり、架空線を介したHF通信の技術は新たな重要性を獲得しました。

高電圧ネットワークでデジタル技術を使用した結果、HFシステムに新しい要件が形成されました。

現在、データと音声の送信は高速デジタルチャネルで行われ、保護システムの信号とデータはHF回線とデジタルチャネル(FOCL)で同時に(並列に)送信され、信頼性の高いバックアップを形成します(次のセクションを参照)。

ネットワークブランチや送電線の長いセクションでは、FOCLの使用は経済的に実現可能ではありません。 ここで、HFテクノロジーは、音声、データ、およびコマンド信号RZおよびPAの送信に経済的な代替手段を提供します(RZ-リレー保護、PA-緊急自動化)図1。

バックボーンラインでの電力自動化システムとデジタルブロードバンドネットワークの急速な発展により、最新のHF通信システムの要件が変化しました。

今日、ネットワークタップでは、HF通信は、保護システムからデータを確実に送信し、従来のアナログシステムよりも大幅に高い帯域幅でブロードバンドデジタルネットワークからエンドユーザーにデータと音声の透過的なユーザーフレンドリーなインターフェイスを提供するシステムと見なされています。 現代の観点から、高帯域幅は帯域幅を増やすことによってのみ達成できます。 かつては自由周波数がなかったために不可能だったことが、今日では光線の普及により実現しています。 したがって、HFシステムはネットワークタップでのみ頻繁に使用されます。 ネットワークの別々のセクションが光ファイバー回線によって相互接続されている場合のオプションもあります。これにより、統合されたHF通信システムの場合よりもはるかに頻繁に同じ動作周波数を使用できます。

最新のデジタルHFシステムでは、高速信号プロセッサとデジタル変調方式を使用した情報密度を、アナログシステムと比較して0.3から8ビット/秒/ Hzに上げることができます。 したがって、各方向(送信および受信)で8 kHzの帯域幅の場合、64kbpsを実現できます。

2005年、シーメンスは新しいPowerLinkデジタルHF通信\u200b\u200b機器を発表し、この分野でのリーダーシップを確認しました。 PowerLinkハードウェアは、ロシアでの使用も認定されています。 シーメンスはPowerLinkを使用して、アナログアプリケーションとデジタルアプリケーションの両方に適したマルチサービスプラットフォームを作成しました。図2。

このシステムのユニークな機能は次のとおりです

割り当てられた周波数の最適な使用: 最高のHF通信機器は64kbps以下のレートでデータ送信を可能にしますが、PowerLinkはこの76.8 kbpsの数値を持ち、8kHzの帯域幅を占有します。

その他の音声チャネル:powerLinkシステムに実装されたもう1つのシーメンスの革新は、従来の機器の2チャネルではなく、8kHz帯域幅で3つのアナログ音声チャネルを送信する機能です。

CCTV:PowerLinkは、ビデオ監視信号を送信する最初のRF通信システムです。

AXC(自動クラストークキャンセラー)自動クロストーク拒否:以前は、送信帯域と受信帯域を収束するには、送信機の受信機への影響を最小限に抑えるために高度なRFチューニングが必要でした。 特許取得済みのAXCユニットは、複雑なハイブリッドチューニングと対応するモジュールに取って代わり、受信と送信の品質が向上しました。

OSA(最適化されたサブチャネル割り当て)最適なサブチャネル割り当て:別の特許取得済みのSiemensソリューションは、専用の周波数帯域でサービス(音声、データ、セキュリティシグナリング)を構成するときに最適なリソース割り当てを保証します。 その結果、総送信容量は50%に増加します。

柔軟性の向上:シーメンスは、投資の安全性と将来の使用を確保するために「イーズアップ!」機能を実装しました。 簡単で信頼性の高い更新のために。

多機能機器:組み合わせたPowerLink機器に基づいてプロジェクトを実行すると、周波数を計画するときに従来の端末にあった制限を忘れることができます。 PowerLinkを使用すると、利用可能な帯域幅ですべてのサービス(音声、データ、リレー、およびPA信号)を備えたHF通信システムを設計できます。 1つのPowerLinkキットで、3つの従来のアナログシステムを置き換えることができます図3。

データ伝送保護システム

現在、HF通信技術は、これまでと同様に、保護システムのデータ送信の分野で重要な役割を果たしています。 330 kVを超える電圧の幹線および高電圧ラインでは、原則として、二重保護システムがさまざまな測定方法(たとえば、差動保護と距離保護)で使用されます。 保護システムのデータ送信では、通信チャネルを含む完全な冗長性を確保するために、さまざまな送信方法も使用されます。 この場合の一般的な通信チャネルは、差動保護データ用の光回線上のデジタルチャネルと、距離保護コマンド信号を送信するためのアナログHFチャネルの組み合わせです。 保護信号の送信には、RFテクノロジーが最も信頼性の高いチャネルです。 HF通信は他のチャネルよりも信頼性の高いデータ伝送チャネルであり、光回線でさえ長い間そのような品質を提供することはできません。 幹線の外側とネットワークの端では、HF通信が保護システムのデータ送信のための唯一のチャネルになることがよくあります。

シーメンスの実績のあるSWT3000システム(図4)は、アナログおよびデジタル通信ネットワークで必要な最大の信頼性と最小のコマンド送信時間でRPAコマンドを送信するための革新的なソリューションです。

保護信号の送信の分野での長年の経験により、独自のシステムを作成することができました。 デジタルフィルターとデジタル信号処理システムの複雑な組み合わせのおかげで、インパルスノイズ(アナログ通信チャネルで最も強いノイズ)の影響を抑えることができ、困難な現実の状況でもRPおよびPAコマンドの信頼性の高い送信が実現されました。 個々のタイマーと協調または非協調送信を備えた、すべての既知の直接シャットダウンまたは許容動作モードがサポートされています。 動作モードの選択は、ソフトウェアを使用して実行されます。 ロシアの送電網に固有の緊急事態対策自動化機能は、同じSWT3000ハードウェアプラットフォームに実装できます。

デジタルインターフェイスを使用する場合、デバイスはアドレスによって識別されます。 このようにして、デジタルネットワークを介した他のデバイスの偶発的な接続を防ぐことができます。

柔軟なツーインワンのコンセプトにより、SWT 3000は、銅ケーブル、高電圧ライン、光ライン、またはデジタルの任意の組み合わせなど、利用可能なすべての通信チャネルで使用できます。

  • 1つのプラットフォームでのデジタル+アナログ。
  • 1つのシステムに2つの冗長チャネル。
  • 1つのシステムに重複した電源。
  • 1つの環境に2つのシステム。

非常に費用対効果の高いソリューションとして、SWT3000をPowerLinkRFシステムに統合できます。 この構成により、重複送信の可能性が提供されます。HFテクノロジーを使用したアナログと、SDHなどを介したデジタルです。

中低電圧ネットワーク(分配ネットワーク)でのHF通信

高電圧電力線を介したHF通信とは異なり、中電圧および低電圧ネットワークでは、HFシステムはポイントツーマルチポイント動作モード用に設計されています。 また、これらのシステムではデータ伝送速度が異なります。

狭帯域システム (デジタル通信チャネルDLC)は、障害の特定、リモート自動化、および測定データの送信のために、電力網で長い間使用されてきました。 アプリケーションに応じた1.2kbpsからの転送速度< 100 кбит/с. Передача сигналов в линиях среднего напряжения осуществляется емкостным способом по экрану кабеля среднего напряжения.

シーメンスは2000年以来、通信システム市場でDCS3000デジタル通信システムの提供に成功してきました。 さまざまな消費者向けデバイスの頻繁な切り替えまたは接続によって引き起こされる電力網の状態の絶え間ない変化には、複雑な技術的タスクの実装が必要です。統合された生産的な信号処理システムは、今日になって初めて実装が可能になりました。

DCS3000は、高品質のOFDMデータ伝送テクノロジーである直交周波数分割多重化を使用しています。 信頼性の高いテクノロジーにより、伝送ネットワークの変化に自動的に適応します。 この場合、特定の範囲で送信される情報は、いくつかの個別のキャリアで最適に変調され、電力グリッドのCENELEC標準化範囲(9〜148 kHz)で送信されます。 許容周波数範囲と送信電力を維持するには、グリッド構成の変更と、広帯域ノイズ、インパルスノイズ、狭帯域ノイズなどのグリッドに特有の干渉を克服する必要があります。 さらに、障害が発生した場合にデータパケットを繰り返すことにより、標準プロトコルを使用したデータ転送機能を確実にサポートします。 DCS3000システムは、4 kHz〜24kHzの範囲の電力サービスに関連するデータの低速伝送用に設計されています。

中電圧ネットワークは通常、各変圧器ステーションへの双方向アクセスを提供する開回路で動作します。

DCS3000システムは、モデム、ベースユニット(BU)、および誘導または容量通信モジュールで構成されています。 通信はマスタースレーブベースで実行されます。 DCS3000スレーブベースユニットを介した変圧器変電所のメインDCS3000ベースユニットは、接続されたテレメトリデバイスからのデータを定期的にポーリングし、さらにコントロールパネルに送信します。図6.データパケットは、IEC61870-5-101標準またはIEC61870-5-101規格に従ってコントロールパネルおよびテレメトリデバイスに送信できます。 DNP3。

ケーブルシールドは単純な誘導接続(CDI)を使用して入力の両端でのみ接地されるため、情報信号の入力と出力はスイッチギアの前後で実現されます。 スプリットフェライトコアは、ケーブルシールドまたはケーブルに取り付けることができます。 特定の条件に応じて。 設置時に中電圧ラインを外す必要はありません。

他のケーブルまたはオーバーヘッドラインの場合、入力は容量接続(CDC)を使用して相導体で実行されます。 シーメンスは、さまざまな電圧レベルに対して、ケーブル、空気分配、およびガス絶縁システムにさまざまな接続を提供しています。

分散ネットワークは、異なるトポロジで作成できます。 DCS3000システムは、線形、ツリー、またはスタートポロジを備えた中電圧ネットワークに最適です。 2つの変圧器ステーションの間に保護変圧器を備えたシールドラインがある場合は、DCS3000に直接接続できます。 チャネルへの常時アクセスを確保するには、論理リングを作成することが望ましいです。 ネットワークトポロジが原因でこれが不可能な場合は、組み込みのモデムを使用して2つの回線を論理リングに結合できます。

シーメンスによって開発されたDCS3000システムは、流通ネットワークで実際に正常に実装された唯一の通信システムです。 他の注文の中でも、シーメンスはシンガポールパワーグリッド用にシンガポールで、CEMマカオ用にマカオで通信システムを構築しました。 これらのプロジェクトを実施した理由は、新しい通信回線インフラストラクチャの構築に多額の費用をかけることを回避する機会でした。 シーメンスは、25年間、シールドケーブルを介したデータ送信用の通信ソリューションをSingapurPGに提供してきました。 2000年に、シーメンスは1,100個のDCS3000システムの注文を受けました。これは、自動化と障害の特定のために6kVの配電ネットワークでシンガポールPGによって使用されています。 流通ネットワークは主にリングパターンで構築されています。

CEM Macaoは、1つの電圧レベルでのみ配電網を運用しています。 したがって、ここでの要件は、高電圧ネットワークの要件と同様です。 作成される通信システムの信頼性には、特別な要件が課せられます。 したがって、DCS3000システムは、冗長ベースユニットと冗長コントロールパネル入力で拡張されています。 中電圧ネットワークはリングの形で構築され、2方向のデータ送信を提供します。 1000を超えるDCS3000システムは、確立された通信ネットワークの信頼性の高い運用を長年にわたって保証しており、その有効性を証明しています。

エジプトでは、変電所にはリモートサービス入力チャネルが装備されていませんでした。 新しい接続の作成には費用がかかりました。 無線モデムを使用する基本的な可能性はありましたが、個々の変電所で利用可能な周波数の数は限られており、大幅な追加の運用コストを回避することはできませんでした。 別の解決策はDCS3000システムでした。 リモート遠隔制御端末からのデータは、変圧器変電所に送信されました。 トップレベルのテレメカニクスシステムは、データを収集し、無線通信を介してデータコンセントレータに送信し、そこから既存のリモートコントロールラインを介してコントロールセンターに送信しました。 シーメンスは2つのプロジェクトで、850を超えるDCS3000システムをMEEDCO(10 kV)とDELTA(6 kV)に供給しました。

ブロードバンドシステム (ブロードバンド電力線BPL)世界中で何年にもわたる実験的な設置と多数の商業プロジェクトの後、第2世代のBPLテクノロジーは、他のブロードバンドアクセスネットワークの魅力的な代替手段になるように進化しました。

低電圧ネットワークでは、BPLはプロバイダーに、ラストマイルでトリプルプレイサービスへのブロードバンドアクセスを実装する機会を提供します。

  • 高速インターネットアクセス。
  • IPテレフォニー;
  • ビデオ。

ユーザーは、任意のコンセントに接続することで提供されるこれらのサービスを楽しむことができます。 家の中でローカルネットワークを編成して、追加のケーブルを敷設することなくコンピューターと周辺機器を接続することも可能です。

ユーティリティの場合、BPLは今日考慮されていません。 現在使用されている唯一のサービスであるリモート検針は、GSMや低速DLCシステムなどの費用効果の高いソリューションを使用しています。 ただし、ブロードバンドサービスと組み合わせると、BPLは検針にも魅力的になります。 したがって、「トリプルプレイ」は「クワッドプレイ」に変わります(図8)。

中電圧ネットワークでは、BPLは、プロバイダーの最も近いアクセスポイントへのトランスポートチャネルとしてブロードバンドサービスに使用されます。 ユーティリティ(現在、ASKUEデバイスのメーター読み取り値のリモート読み取り)の場合、9〜148kHzのユーティリティ用にCENELECによって割り当てられた範囲で動作する十分な狭帯域システムがあります。 もちろん、混合サービス(「共有チャネル」)を備えた中電圧BPLシステムは、プロバイダーとユーティリティの両方に使用できます。

この種の公益事業、プロバイダー、業界のコミュニケーションへの投資が増加していることからも明らかなように、BPLの価値は高まっています。 過去には、BPL市場の主なアクティブプレーヤーは、主にこのテクノロジーに特化した中小企業でしたが、今日では、シュナイダーエレクトリック、ミスビシエレクトリック、モトローラ、シーメンスなどの大規模なグループがこの市場に参入しています。 これは、このテクノロジーの重要性が高まっていることを示すもう1つの兆候です。 ただし、次の2つの主な理由により、大きな進歩はまだありません。

1.標準化の欠如

BPLは、2〜40 MHz(米国では最大80 MHz)の周波数範囲を使用します。これは、さまざまな短波サービス、政府機関、およびラジオアマチュアによって使用されます。 一部のヨーロッパ諸国でBPLに反対するキャンペーンを開始したのはラジオアマチュアであり、このトピックは活発に議論されています。 ETSI、CENELEC、IEEEなどの国際標準機関は、特別なワーキンググループで、中低電圧ネットワークおよび配電ネットワークでのBPLの使用を規制する標準を開発しています。
建物内で、他のサービスとの共存を保証します。

2.コストとビジネスモデル

モデム、相互接続機器、リピーターを備えた電力線インフラストラクチャのコストは、たとえばDSLテクノロジーと比較して依然として高いです。 高コストは、一方では生産量が少ないためであり、他方ではこの技術の開発の初期段階によるものです。 ブロードバンドサービスを使用する場合、BPLテクノロジはパフォーマンスとコストの両方でDSLと競合する必要があります。

ビジネスモデルの観点から、価値の創造におけるユーティリティの役割は、使用権の販売からサービスプロバイダーの完全な提供まで、大きく異なる可能性があります。 さまざまなモデルの主な違いは、ユーティリティの参加率です。

通信技術の動向

今日の公共通信ネットワークでは、データトラフィックの90%以上がSDH / SONETを通過します。 これらの固定回線回路は、使用されていないときでも動作し続けるため、今日では不経済になっています。 さらに、市場の成長は、音声アプリケーション(TDM)からデータ通信(パケット指向)に著しくシフトしています。 モバイル通信と有線通信、LANとWANの別々のネットワークから単一の統合IPネットワークへの移行は、既存のネットワークを考慮して、いくつかの段階で実行されます。 最初のフェーズでは、パケット指向のデータトラフィックが既存のSDHネットワークの仮想パケットで送信されます。 これはPoS(「Packetover SDH」)またはEoS(「Ethernetover SDH」)と呼ばれ、モジュール性が低下しているため、割り当てられた帯域幅の効率が低下します。 TDMからIPへの次の移行は、パケット指向アプリケーション用にすでに最適化されているマルチサービスプラットフォームを備えた今日のNG SDH(次世代SDH)システムによって提供されます。GFP(一般同期手順)、LCAS(ライン帯域幅調整スキーム)、RPR(フレキシブルパケットリング) およびSDH環境の他のアプリケーション。

この通信技術の進化は、送電網管理の構造にも影響を与えています。 従来、監視制御およびデータ取得システムの制御センターと変電所間の通信は、短い信号通過時間を提供し、常に利用可能なシリアルプロトコルと専用チャネルに基づいていました。 もちろん、専用回路は、最新の送電網を運用するために必要な柔軟性を提供しません。 そのため、TCP / IP(伝送制御プロトコル/インターネットプロトコル)への傾向が役に立ちました。 ディスパッチおよびデータ取得システムでシリアルからIPに移行する主な動機は次のとおりです。

  • 光学システムの急増により、帯域幅が増加し、電気的干渉に対する耐性が高まります。
  • tCP / IPプロトコルおよび関連テクノロジーは、データネットワークの事実上の標準になっています。
  • tCP / IPプロトコル(QoSサービス品質)を使用してネットワークの機能に必要な品質を保証する標準化されたテクノロジーの出現。

これらのテクノロジーは、信頼性に関する技術的な懸念を緩和し、監視制御およびデータ取得アプリケーションに高速応答時間を提供する能力を備えています。

このTCP / IPネットワークへの移行により、監視制御とデータ収集ネットワーク管理を全体的なネットワーク管理に統合することが可能になります。

この場合の構成変更は、それぞれの変電所の時間のかかるファームウェア更新の代わりに、中央制御ユニットからダウンロードすることによって行うことができます。 IPベースの遠隔機械システムプロトコルの標準は、グローバルコミュニティによって開発されており、変電所での通信用にすでにリリースされています(IEC61850)図10。

変電所とコントロールセンター間、および変電所自体の間の通信の標準はまだ開発中です。 同時に、音声アプリケーションをTDMからVoIPに変換します。これにより、すべてのデバイスとIPテレフォニーが1つのローカルネットワークを使用するため、変電所でのケーブル接続が大幅に簡素化されます。

古い配電網では、自動化のレベルが低く、メーターのデータ収集がまれであったため、通信接続はまれでした。 将来のエネルギーグリッドの進化には、このレベルの通信チャネルが必要になります。 大都市での絶え間ない消費の増加、原材料の不足、再生可能エネルギー源のシェアの増加、消費者のすぐ近くでの発電(「分散型発電」)、および低損失での信頼性の高い配電は、明日のネットワークの管理を決定する主な要因です。 将来的には、AMRでの通信は、消費データの読み取りだけでなく、柔軟な料金設定、ガス、水、熱供給システムの接続、請求書の転送、盗難警報などの追加サービスの提供のための双方向通信チャネルとしても使用されます。 将来のネットワークの運用を管理するには、ユビキタスイーサネット接続と制御システムから顧客までの十分な帯域幅が不可欠です。

結論

電気通信サービスを送電網に統合するには、さまざまな技術を緊密に統合する必要があります。 トポロジと要件に応じて、1つのグリッドで複数のタイプの通信が使用されます。

電力線を介したHF通信システムは、これらの問題の解決策になる可能性があります。 特に高電圧伝送ライン上のHFのIPサポートの進化により、スループットが大幅に向上します。 シーメンスもこの開発に貢献しています。帯域幅を増やすための技術がすでに開発されているため、伝送速度は最大256kbpsになります。 BPLテクノロジーは、将来の中低電圧ネットワークで通信するための優れたプラットフォームであり、消費者にすべての新しいサービスを提供します。 シーメンスの将来のBPLシステムは、狭帯域(CENELEC)アプリケーションとブロードバンドアプリケーションの両方に単一のハードウェアプラットフォームを提供します。 次世代のエネルギーネットワークでは、HF通信が強力になり、光およびワイヤレスブロードバンドシステムを理想的に補完します。

シーメンスはこの傾向に追随しており、RFネットワークと通信ネットワークの両方で単一の統合ソリューションを提供する準備ができている数少ないグローバルメーカーの1つです。

文献:

  1. Energie Spektrum、2005年4月:S。Schlattmann、R。Stoklasek; PowerLineのデジタルリバイバル。
  2. PEI 01/2004:S。グリーン; コミュニケーションイノベーション。 Asian Electricity 02/2004:HVNetwortkの電力線キャリア。
  3. 中東電力、2月。 2003:J。Buerger:送信可能。
  4. ダイウェルト、2001年4月; J. Buerger:Daten vom Netz ubersNetz。
  5. VDI Nachrichten 41; 10月; 2000 M. Wohlgenannt:Stromnetz ubertrugt Daten zur eigenenSteuerung。 Elektrie Berlin 54(2000)5-6; J. Buerger、G。Kling、S。Schlattmann:電力線通信-Datenubertragung auf demStromverteilnetz。
  6. EVレポート、Marz 2000:J。Buerger、G。Kling、S。Schlattmann:Kommunikationsruckrat furVerteilnetze。
  7. ETZ 5/2000; G. Kling:電力線通信Technik fur den dereguliertenMarkt。

Karl Dietrich、Siemens AG、
送配電部門PTD、
EA4CSの分割。
翻訳:E。A。マリュティン。



デジタルHF通信\u200b\u200bシステムMC04-PLCは、35/110 kV配電ネットワークの高電圧電力線(PTL)を介して、テレメカニクスチャネル(TM)、データ送信(PD)、および電話チャネル(TF)を編成するように設計されています。 この装置は、16〜1000kHzの周波数範囲で4/8 / 12kHz帯域の高周波(HF)通信チャネルを介してデータ伝送を提供します。 送電線への接続は、カップリングコンデンサと接続フィルタを介して、フェーズアース方式で行われます。 機器の高周波端の接続フィルターへの接続は不平衡であり、1本の同軸ケーブルで実行されます。

機器は、送信帯域幅と受信帯域幅が間隔を置いて隣接する場所で製造されています。


機能性:

幅4kHzのHFチャネルの数-最大3;
チャネルモード:アナログ(周波数分割)およびデジタル(時間分\u200b\u200b割);
低周波デジタルストリームの変調-88のOFDMサブキャリアに分割されたQAM。
HFスペクトル変調-AMSSBの1つの側波帯の送信による振幅。
デジタルストリーム(CPU)のビットレートを変化する信号対雑音比に適合させる。
テレフォニーインターフェイス:4 ‒有線4W、2有線FXS / FXO;
各HFチャネルのテレフォニーチャネルの数-最大3;
ADASEシグナリングのサブスクライバシグナリングFXS / FXOへの変換。
1つのTFチャネルでのADASEプロトコルに従ったディスパッチおよびサブスクライバー接続。
デジタルインターフェースTMおよびデータ伝送:RS232、RS485、イーサネット。
制御および監視インターフェイス-イーサネット;
RFパスの送受信レベル、エラーおよび温度計の内蔵アナライザー。
不揮発性メモリへの障害とアラームの登録。
デジタル再受信-品質を損なうことなく、中間変電所でのチャネルの通過。
監視-MC04プログラム-監視:構成、設定、診断。
組み込みのHFサービスチャネルを介したリモート監視と構成。
SNMPサポート-S-ポートネットワークモジュールが装備されている場合。
リモートセミセットの放射状およびツリー状の監視スキーム。
電源:主電源〜220 V / 50Hzまたは定電圧48 / 60V。

主な設定
動作周波数範囲16〜1000 kHz
動作帯域幅4/8 / 12kHz
定格ピークRFエンベロープ電力20 / 40W
4 kHz帯域幅での最大CPU転送速度(適応)23.3 kbps
エラー率が10〜6以下のAGC調整の深さは、40dB以上です。
許容ライン減衰(干渉を含む)50 dB


220Vまたは48V電源からの消費電力-100W以下。
ブロックの全体の寸法は485 * 135 * 215mmです。
重量は5kg以下。


利用規約:

-周囲温度+1から+ 45°С;
-プラス25°Сの温度で最大80%の相対湿度;
-大気圧は60kPa(450 mm Hg)以上です。

機器の設計と構成:


デジタル3チャンネルHF通信\u200b\u200bシステムMC04-PLCには、高さ3Uの19インチユニットが2つ含まれており、その中に次の機能ユニットと構造ユニット(ボード)が取り付けられています。
IP01-電源ユニット、ネットワーク入力220V / 50Hz、出力+ 48V、-48V、+ 12V;
IP02–電源ユニット、入力36 ... 72V、出力+ 48V、-48V、+ 12V;
MP02-TM、PD、TFチャネルのマ\u200b\u200bルチプレクサ、G.729コーデック、デジタルエコーキャンセラー。
MD02-CPUのアナログRF信号への変調/復調、監視および制御。
FPRM-リニアトランス、減衰器、4ループPRMフィルター、PRMアンプ。
FPRD-1 / 2 − x PRDループフィルター、PRD帯域外の高インピーダンス。
UM02-パワーアンプ、TRDレベルのデジタル表示、アラーム表示。
TP01-MP02ボードの代わりにインストールされた、ブロック間のHFチャネルのコンテンツの転送。

注文情報

MP02ボードの数は、MD02ボードで構成可能な4 kHz帯域幅の基本的なHFチャネルの数に対応します(1〜3)。中間変電所のブロック間でHFチャネルの1つを通過する場合、MP02ボードの代わりにTP01通過ボードが取り付けられ、HFコンテンツの送受信を提供します。 アナログ形式に変換されていないチャネル。
このブロックには、RF信号エンベロープのピーク電力に関して2つの主要なバージョンがあります。
1P-1つのUM02アンプと1つのFPRDフィルターが取り付けられており、RF信号電力は20Wです。
2P-2つのUM02アンプと2つのFPRDフィルターが取り付けられており、RF信号電力は40Wです。

ブロック指定には次のものが含まれます。
-使用されたHFチャネルの数1/2/3;
-RF信号エンベロープのピーク電力に応じたパフォーマンス:1P-20Wまたは2P-40W;
-3 xHFチャネル/ボードMP-02またはボードTP01のそれぞれのユーザージョイントのタイプ。
-ユニットの供給電圧-主電源〜220Vまたは定電圧48V。
デフォルトでは、MP-02ボードにはデジタルインターフェースRS232とイーサネットがありますが、これらはブロック指定には示されていません。 .

デジタル信号処理(AVC)を備えた高周波通信機器は、ロシアのUESの中央派遣局によって承認された委託条件に従ってRADIS Ltd、Zelenograd(モスクワ)によって開発されました*。 AVCは、2003年7月にJSC FGC UESの部門間委員会によって承認され、製造が推奨されました。AVCは、ロシアの国家標準の証明書を持っています。 この装置は、2004年からRADISLtdによって製造されています。
*現在、JSC SO-CDUUES。

目的と機能

AVCは、1、2、3、または4チャネルの電話通信、遠隔機械情報、および35〜500 kVの電力伝送ラインを介したデータ伝送を、地区のディスパッチセンター、電気ネットワークおよび変電所の企業、または電力システムのディスパッチおよび技術制御に必要なオブジェクト間で編成するように設計されています。 ..。

各チャネルでは、電話通信は、内蔵または外部のモデムによる超音スペクトルの遠隔機械情報の送信、または内蔵または外部のユーザーモデムを使用したデータ送信の可能性を備えて編成できます。

AVCの変更

組み合わせオプション

ターミナルAVC-S

実行

AVCは、デジタル信号処理の方法と手段を広く使用しており、機器の精度、安定性、製造性、および高い信頼性を確保できます。 AVCに含まれるAMOBP変調器/復調器、トランスマルチプレクサ、適応イコライザー、組み込みテレメカニクスモデム、およびサービス制御信号モデムは、信号プロセッサ、FPGA、およびマイクロプロセッサを使用して作成され、電話の自動化と制御ユニットはマイクロプロセッサに基づいて実装されます。 Analytic STF / CF519Cモデムは、チャネルでのデータ送信用の組み込みモデムとして使用されます。

仕様

チャネル数 4、3、2または1
動作周波数範囲 36〜1000 kHz
一方向の送信(受信)の公称周波数帯域:
-1チャネルの場合

4 kHz

-2チャンネル用 8 kHz
-3チャンネル用 12 kHz
16 kHz
公称送信帯域と受信帯域のエッジ間の最小周波数分離:
-1チャネルおよび2チャネルの場合 8 kHz
(500 kHzまでの範囲)
-3チャンネル用 12 kHz
(500 kHzまでの範囲)
-4チャンネル機器用 16 kHz
(500 kHzまでの範囲)
-1、2、3、4チャンネルの機器 16 kHz
(範囲内
500〜1000 kHz)
最大送信機電力 40ワット
レシーバーの感度 -25 dBm
受信パスの選択性 iEC495の要件を満たしています
レシーバーのAGC調整範囲 40 dBA
各チャネルに組み込まれているテレメカニクスモデム(速度200、600ボー)の数
-200ボーの速度で 2
-600ボーの速度で 1
各チャネルに接続されている外部テレメカニクスモデムの数 2つ以下
内蔵データモデムの数
(最大24.4 kbpsの速度)
4まで
データ送信用に接続されている外部モデムの数 4まで
RF出力の公称インピーダンス
-不均衡 75オーム
-バランスの取れた 150オーム
動作温度範囲 0 ... + 45°С
栄養 220 V、50 Hz

注意: バランスの取れた出力では、中間点を直接、または75オームの10W抵抗を介してグランドに接続できます。

簡単な説明

ターミナルAVT-NCHはディスパッチポイントに設置され、AVT-VCh-は基地またはノード変電所に設置されます。 それらの間の通信は、2つの電話ペアを介して実行されます。 各通信チャネルが占める周波数帯域:

AVC-LF端子とAVC-HF端子間のオーバーラップ減衰は、最大チャネル周波数で20 dB以下です(通信回線の特性インピーダンスは150オームです)。

AVCの各チャネルの有効帯域幅は0.3〜3.4 kHzであり、次のものを使用できます。

リモートコントロール信号は、内蔵モデム(200ボーで2つ、平均周波数2.72および3.22 kHz、または600ボーで1つ、平均周波数3 kHz)または外部ユーザーモデムを使用して送信されます。
データ送信は、内蔵のSTF / CF519Cモデム(回線パラメータに応じて、速度は24.4 kbpsに達する可能性があります)または外部ユーザーモデムを使用して実行されます。 これにより、最大4チャネルのマ\u200b\u200bシン間通信を編成できます。
AVC-LF(AVC-S)受信パスは、各チャネルの残留減衰の周波数応答の半自動補正を提供します。
AVCの各電話チャネルには、コンパンダーをオンにする機能があります。


電話自動化セル

AVC-NCH(AVC-S)には、加入者の自動接続(自動電話システム)用の組み込みデバイスが含まれています。これにより、次の接続が可能になります。

チャネルがデータ送信に使用される場合、電話自動化セルは、組み込みのSTF / CF519Cモデムのセルに置き換えられます。


モデムセルSTF / CF519C

AVTs-LFおよびAVTs-Sには、各チャネルのサービスモデム(伝送速度100ボー、平均周波数3.6 kHz)を使用してコマンドを転送し、ローカル端末とリモート端末間の通信の可用性を継続的に監視する制御ユニットがあります。 通信が途絶えると、音声信号が発生し、外部アラームリレーの接点が閉じます。 ユニットの不揮発性メモリには、512エントリのイベントログ(オン/オフの切り替えと機器の準備、通信チャネルの「喪失」など)が保持されます。

必要なAVCモードは、リモートコントロールパネルまたはRS-232インターフェイスを介してコントロールユニットに接続された外部コンピューターを使用して設定されます。 コンソールを使用すると、チャネルの残留減衰のレベルと特性の図を作成し、周波数応答の必要な補正を実行し、内蔵テレメカニクスモデムの特性歪みのレベルを評価できます。

機器の動作周波数は、36〜125、125〜500、および500〜1000kHzのサブバンドのいずれかでユーザーが調整できます。 チューニングステップ-1kHz .

通信チャネル編成スキーム

直接通信チャネル(「ポイントツーポイント」)に加えて、AVCセミセット間で通信チャネル(「スター」タイプ)を編成するためのより複雑なスキームが可能です。 したがって、2チャネルディスパッチングハーフセットを使用すると、制御ポイントにインストールされた2つのシングルチャネルハーフセットと、2つの2チャネルまたは4つのシングルチャネルハーフセットを備えた4チャネルハーフセットとの通信を整理できます。

通信チャネルの他の同様の構成が可能です。 追加のAVC-HF端子の助けを借りて、機器はチャネル選択なしで4線式再受信の組織を提供します。

さらに、次のオプションを提供できます。

AVT-HF端末のみを使用して、0〜80 kHzの公称周波数範囲の4、8、12、または16 kHz帯域の外部モデムと連携して作業を整理します。これにより、デジタル高周波通信コンプレックスを作成できます。 たとえば、AVTs-VCh端末とZelaks M-ASP-PG-LEPモデムに基づいて、12kHz帯域で最大80kbit / s、4kHz帯域で最大24kbit / sのデータ転送速度で通信を整理することができます。

公称帯域幅16kHzでは、AVCで2つのチャネルが編成されます。1つ目は電話通信用の4 kHz帯域幅で、2つ目はユーザー機器によるデータ送信用の12kHz帯域幅です。

AVCの最大4つのシングルチャネルサブスクライバセミセットの作業は、AVCのシングルチャネルディスパッチセミセットを使用して制御されたポイントで編成されます。 0.3〜2.4 kHzの電話チャネル帯域幅で、機器は、ディスパッチャと制御ポイントの各セミセットとの間で100ボーのレートで遠隔機械情報を交換するための1つの二重通信チャネルを提供します。 100ボーを超える速度の外部モデムを使用する場合、ディスパッチャとサブスクライバのセミセット間での遠隔機械情報の周期的または散発的な交換のみが可能です。

機器の重量と寸法

名前

深さmm

高さ、mm

インストール

機器は、ラック(最大数列の垂直列)、19インチのラック、または壁に取り付けることができます。 外部接続用のケーブルはすべて正面から接続されています。 ケーブルを接続するための中間端子台は、ご要望に応じてご利用いただけます。

環境条件

AVCは、0〜 + 45C Oの温度、最大85%の相対湿度で、常時係員がいない密閉された部屋で、静止状態で24時間連続して作業するように設計されています。 装置の効率は、最大-25COの周囲温度に維持されます。

技術コンプレックスは、デジタル高周波チャネルの編成を目的としています。通信、TM、データ伝送ASKUE、APCS、および高電圧電力線(6〜10)kVを介したイーサネット。

保護およびマッチングシステムは、すべてのタイプのチャネル形成通信機器、リレー保護、およびPAをオーバーヘッドラインのHFパスに接続するように設計されています。

技術的に複雑なEPW9は、デジタルおよびアナログの高周波チャネルの編成を目的としています。通信、TM、リレー保護および自動化装置、PA、データ伝送ASKUE、APCS、および高電圧電力線を介したイーサネット。

ET9 | DZ9 | CCP-4 | CSP-9 電力線を介した高周波通信の編成

技術複合体ETT9は、高周波通信チャネル、TM、リレー保護および自動化装置、PA、高電圧電力線を介したASKUEおよびAPCSのデータ送信の編成を目的としています。

高周波通信機器

ESV6接続フィルター

接続フィルターは、フェーズツーアースまたはフェーズツーフェーズのスキームに従って、HF通信機器を空気およびケーブルのオーバーヘッドラインに接続するように設計されています。

電力線用ET8HF通信機器

ET8タイプの架空線用のHF通信装置により、20〜1000 kHzの周波数範囲で1〜6個の信頼性の高いアナログおよびデジタル通信チャネルを編成できます。

ECS8パラメーター化および診断システム

ECS8制御システムは、PLC2000ファミリーのHF通信機器のローカルおよびリモート制御(パラメーター化および診断)用に設計されています。

TG8狭帯域FSKモデム

G8は、バイナリFSK変調狭帯域モデムです。 その使用は、劣悪な伝送条件下でも音声通信チャネルを介した信頼性の高いデータ伝送のための優れたソリューションです。 適用される変調のタイプ(バイナリFSK)は、干渉やその他の影響要因に対して高い耐性を提供します。

NF8LFアクセス端末

LFアクセス端末NF8は、音声、通話信号、テレメカニクスデータの同時送信、および300 Hz〜3720Hzのトーン周波数範囲のテレプロテクションコマンド信号を提供します。 NF8端末は、トーンバンドの最も効率的な(技術的および経済的観点の両方の観点から)使用を提供します。

DZ9P3コマンド信号伝送装置

DZ9デバイスでは、さまざまなデジタル通信チャネルを介して最大8つの独立したリレー保護コマンドを送信でき、アナログ通信チャネルを介して最大4つの独立したリレー保護コマンドを送信できます。 チャネルコーディングと適応コマンド検出アルゴリズムは、実際の送信条件でのコマンド送信の送信時間、セキュリティ、および信頼性の最適な組み合わせを保証します。

RPおよびPAコマンドを送信するためのDPA8デバイス

DPA8は、任意のアナログ音声チャネルを介してRPおよびPA信号を送信するように設計されていますが、ET8機器を使用して架空回線上に編成された通信チャネルを介して作業する場合、最小の信号送信時間で最大の信頼性と安全性が実現されます。 DPA8はデジタルプログラマブルデバイスであり、そのパラメータにより、保護システムの要件と消費者の要望に応じて、リレー保護とオペレーティングシステムのデバイスと特性を最適に適合させることができます。

光伝送

SparkLight NG SDH STM 1/4/16 / xWDM
ADM-16 | ADM-4 / 1 | HSP

SparkLightは、PCM(音声、データ)、PDH(E1、E3)、SDH(STM-1、STM-4、STM-16)、およびイーサネット(STM-1、STM-4、STM-16)用の新世代のコンパクトでパワフルな高密度で使いやすいSDHマルチサービスノードです。 FE、GBE)SDH経由。

無線中継装置

SparkWave
SDR HSP | SDR ADM | SDR STM | SDR GE | SDR AR

5〜38 GHzの周波数範囲で動作する、新世代ネットワーク用のマルチレート多機能無線リレーノード。

装置 SparkWave SDR HSP 5、6、7、8、11、13、15、18、23、および26GHzの周波数帯域で動作するPDHおよびイーサネット信号の無線リレー送信用に設計されています。

装置 SparkWave SDR ADM

装置 SparkWave SDR STM-1 5、6、7、8、11、13、15、18、23、および26GHzの周波数帯域で動作するSTM-1トラフィックの無線リレー送信を対象としています。

装置 SparkWave SDR GE は、大容量のギガビットイーサネットアプリケーション用に設計された、高性能で使いやすいスプリットマウントのポイントツーポイントワイヤレス無線無線リンクです。

SparkWave AR-18 / 23G アクティブリピーターは、18 / 23GHz無線パスに非常に魅力的なソリューションを提供します。


エネルギー通信

PowerLink

PowerLink HF通信システムにより、RPおよびPA信号、音声、およびデータを高電圧電力線を介して送信できます。 機器の開発に使用される技術は、通信システムの最新の規格と要件に完全に準拠しています...

SWT 3000

SWT 3000は、デジタル伝送とアナログ伝送の機能を1つのデバイスに組み合わせることで、新しいクラスの機器を作成しました。 効果的なシステムの主な本質的な特性は、安全性、信頼性、およびコマンド送信時間です。 SWT3000システムはこれらの要件を完全に満たしています...

通信チャネルは、信号を送信するデバイスと物理メディアの集合です。 チャネルの助けを借りて、信号はある場所から別の場所に送信され、時間内に転送されます(情報を保存する場合)。

チャネルを構成する最も一般的なデバイスは、アンプ、アンテナシステム、スイッチ、およびフィルターです。 物理的な媒体としては、一対のワイヤー、同軸ケーブル、導波路、電磁波が伝播する媒体がよく使用されます。

通信技術の観点から、通信チャネルの最も重要な特性は、それを介して送信される信号が受ける歪みです。 線形歪みと非線形歪みを区別します。 線形歪みは、周波数と位相の歪みで構成され、過渡応答、または同等にチャネルの複素ゲインによって表されます。 調和歪みは、信号が通信チャネルを通過するときに信号がどのように変化するかを示す非線形関係によって与えられます。

通信チャネルは、送信側で送信される信号と受信側で受信される信号の集合によって特徴付けられます。 チャネルの入力と出力の信号が引数値の離散セットで定義された関数である場合、チャネルは離散と呼ばれます。 このような通信チャネルは、たとえば、送信機のパルス動作モード、電信、遠隔測定、およびレーダーで使用されます。

複数の異なるチャネルが同じ技術通信回線を使用できます。 これらの場合(たとえば、周波数または時分割信号を使用するマルチチャネル通信回線)、チャネルは特別なスイッチまたはフィルターを使用して結合および切断されます。 逆に、1つのチャネルが複数の技術通信回線を使用する場合もあります。

高周波通信(HF通信)は電気ネットワークにおける通信の一種であり、通信チャネルとして高電圧電力線を使用できます。 電気ネットワークの電力線の配線には、周波数50Hzの交流電流が流れます。 HF通信の構成の本質は、同じワイヤが回線を介した信号伝送として使用されますが、周波数が異なることです。

HF通信チャネルの周波数範囲は数十から数百kHzです。 高周波通信は、35kV以上の電圧の電力線で接続された2つの隣接する変電所間で構成されます。 変電所スイッチギアのバス、および対応する通信セットへの通信信号に到達するために、高周波トラップと通信コンデンサが使用されます。

HFトラップは、電力周波数電流での抵抗が低く、高周波通信チャネルの周波数での抵抗が大きくなります。 カップリングコンデンサ -逆に、50 Hzの周波数で高抵抗、通信チャネルの周波数で低抵抗です。 したがって、50 Hzの電流のみが変電所バスに到達し、HF通信セットに高周波でのみ信号を送ることが保証されます。

HF通信が編成されている両方の変電所でHF通信信号を受信して\u200b\u200b処理するために、特定の機能を実行する特別なフィルター、信号トランシーバー、および一連の機器が設置されています。 以下では、HF通信を使用して実装できる機能について検討します。


最も重要な機能は、変電所機器のリレー保護および自動化デバイスでのHFチャネルの使用です。HF通信チャネルは、110および220 kVラインの保護(位相差保護および指向性高周波保護)に使用されます。 伝送ラインの両端には、HF通信チャネルを介して相互に接続された保護セットが取り付けられています。 その信頼性、速度、および選択性により、HF通信チャネルを使用した保護が各110〜220kVオーバーヘッドラインのメインとして使用されます。

電力線のリレー保護(PTL)の信号を送信するためのチャネルは、 リレー保護チャネル..。 リレー保護技術では、次の3種類のHF保護が最も広く使用されています。

    方向性のあるフィルター、

    hFブロッキングを備えたリモート、

    微分位相。

最初の2種類の保護では、連続HFブロッキング信号がHFチャネルを介して外部短絡で送信され、位相差保護では、HF電圧パルスがリレー保護チャネルを介して送信されます。 パルスと一時停止の持続時間はほぼ同じであり、電力周波数の周期の半分に等しくなります。 外部短絡が発生した場合、ラインの両端に配置された送信機は、異なる電力周波数の半サイクルで動作します。 各受信機は、両方の送信機から信号を受信します。 その結果、外部短絡が発生した場合、両方の受信機が継続的なブロッキング信号を受信します。

保護されたラインで短絡が発生した場合、操作電圧の位相シフトが発生し、両方の送信機が停止すると時間間隔が表示されます。 この場合、断続的な電流がレシーバーに現れます。これは、保護されたラインのこの端のブレーカーを開くように機能する信号を作成するために使用されます。

通常、回線の両端の送信機は同じ周波数で動作します。 ただし、長距離回線では、リレー保護チャネルは、異なるHFまたは短い間隔(1500〜1700 Hz)の周波数で動作する送信機で実行される場合があります。 2つの周波数で作業することにより、ラインの反対側の端から反射された信号の有害な影響を取り除くことができます。 リレー保護チャネルは、専用(専用)RFチャネルを使用します。

HF通信チャネルを使用して、電力線の損傷箇所を特定するデバイスもあります。 さらに、HF通信チャネルを使用して、信号、SCADA、ACS、およびAPCS機器の他のシステムを送信できます。 このように、高周波通信チャネルを介して、変電所設備の動作モードを制御すること、ならびにスイッチおよび様々な機能を制御するためのコマンドを送信することが可能である。

別の機能は 電話機能..。 HFチャネルは、隣接する変電所間の運用交渉に使用できます。 現代の状況では、施設のサービス担当者間の通信のより便利な方法があるため、この機能は関係ありませんが、HFチャネルは、携帯電話や陸上電話の通信がない緊急時のバックアップ通信チャネルとして機能できます。

電力線通信チャネル-300〜500kHzの範囲の信号を送信するために使用されるチャネル。 通信チャネル機器のスイッチをオンにするためのさまざまなスキームが使用されます。 その経済性のために最も頻繁に見られるフェーズ-アーススキーム(図1)に加えて、次のスキームが使用されます:フェーズ-フェーズ、フェーズ-2フェーズ、2フェーズ-アース、3フェーズ-アース、フェーズ-異なるラインのフェーズ。 これらの回路で使用されるHFトラップ、カップリングコンデンサ、および接続フィルタは、それらのワイヤに沿ってHF通信チャネルを編成するための電力線を処理するための機器です。


図: 1.2つの隣接する変電所間の送電線を介した単純な通信チャネルのブロック図:1-高周波トラップ。 2-カップリングコンデンサ; 3-接続フィルター; 4-HFケーブル; 5-デバイスTU-TS; c-テレメトリセンサー; 7-テレメトリ受信機; 8-リレー保護装置および/または遠隔自動; 9-自動電話交換。 10-ATSサブスクライバー。 11-直接加入者。

安定した通信チャネルを得るには、回線処理が必要です。 処理された電力線に沿ったRFチャネルの減衰は、線の切り替え方式とはほとんど関係ありません。 処理がない場合、伝送ラインの両端を切断または接地すると通信が中断されます。 電力線を介した通信で最も重要な問題の1つは、変電所バスを介して接続されている線間のクロストークが低いために周波数が不足していることです。.

HFチャネルは、損傷した電力線を修理し、電気設備への損傷を排除する運用現場の乗組員と通信するために使用できます。 この目的のために、特別なポータブルトランシーバーが使用されます。

処理された電力線に接続された次のHF機器が使用されます。

    テレメカニクス、自動化、リレー保護、電話チャネル用の複合機器。

    リストされた機能のいずれかに特化した機器。

    接続装置を介して直接、または周波数シフトと伝送レベルの増加のための追加ブロックの助けを借りて電力伝送ラインに接続された長距離通信機器。

    ラインのインパルス制御のための機器。

トピックの続き:
ルーター

私たちの国の漫画が子供っぽくて絶対に軽薄なものと見なされていた時代は過ぎ去りましたが、今ではそれは単なる別の種類の文学です-簡単で...