浅谈电力通讯自动化设备及工作模式

电力系统通讯自动化的迅速发展使得电力通讯设备越来越复杂, 通讯线路也越来越多, 这就给通讯设备管理带来了严峻的挑战。本文就电力通讯自动化设备及工作模式进行探讨。

1 电力通讯自动化设备及工作模式

1.1 微波通讯设备

当前, 一场新的技术革命正在兴起, 微电子、计算机与通讯相结合的电子信息技术则是这场新技术革命的核心和先导, 世界经济的发展正在从工业化阶段进入信息化阶段, 作为信息社会基础之一的通信产业, 其发展水平已成为衡量一个国家的通信技术水平, 经济现代化水平的重要标志。微波通讯具有造价低、工期短、见效快、占地面积小、易维护和不需人值守等特点, 在通信行业中有特殊的地位。

目前, 微波通信技术的发展主要表现如下。

(1) 由模拟制向数字制方向发展。

(2) 由小容量向大容量发展。

(3) 通信频率段由低频段向高频段发展。

(4) 组网方式由人工网向自动网发展。

1.2 光纤通讯设备

基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。光纤通信的原理是:在发送端首先要把传送的信息 (如话音) 变成电信号, 然后调制到激光器发出的激光束上, 使光的强度随电信号的幅度 (频率) 变化而变化, 并通过光纤发送出去;在接收端, 检测器收到光信号后把它变换成电信号, 经解调后恢复原信息。光纤通信系统基本构成如下。

(1) 光发信机。

光发信机是实现电/光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制, 成为已调光波, 然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。电端机就是常规的电子通信设备。

(2) 光收信机。

光收信机是实现光/电转换的光端机。它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号, 经光检测器转变为电信号, 然后, 再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平, 送到接收端的电端汲去。

(3) 光纤或光缆。

光纤或光缆构成光的传输通路。其功能是将发信端发出的已调光信号, 经过光纤或光缆的远距离传输后, 耦合到收信端的光检测器上去, 完成传送信息任务。

(4) 中继器。

中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个:一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减;另一个是对波形失真的脉冲近行政性。

(5) 光纤连接器、耦合器等无源器件。

由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制, 且光纤的拉制长度也是有限度的 (如1Km) 。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是, 光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合, 对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。

1.3 电力载波通讯设备

电力载波通讯设备是一种在高压输电线上传输话音及非话音信号的载波终端设备。电力线载波 (PLC) 是电力系统特有的、基本的通信方式, 电力线载波通讯是指利用现有电力线, 通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。由于使用坚固可靠的电力线作为载波信号的传输媒介, 因此具有信息传输稳定可靠, 路由合理、可同时复用远动信号等特点, 是唯一不需要线路投资的有线通信方式。

电力线载波通讯技术可以进行模拟 (语音信号) 或数字信息 (如:家居控制信号) 双工传输, 可广泛应用于家居自动化、小型办公室、家庭办公室通讯 (互如联网、内部信件、游戏、音频 (MP3) 、视频) 等领域, 具有普及效果、节省费用、安装方便、应用广泛等特点。作为通讯技术的一个新兴应用领域, 电力载波通讯技术以其诱人的前景及潜在的巨大市场而为全世界所关注, 成为世界各大公司及研究单位争相研究的热点。国外许多著名公司和研究单位都在对此进行研究, 并开发出相对应的器件和产品, 如:Intellon、Thomson、Atmel等等。而国内的许多的企业也紧随国际步伐在利用电力线传输信息, 特别是在远程抄表系统方面已逐步形成应用研究的热点。电力载波通讯设备主要有以下几种。

(1) 明线载波机。

采用明线作为传输媒介的载波机。传输线为线径3mm的铜线。明线载波机复用频率可达到500k Hz, 可传输40个话路。明线载波机通常采用双带二线制。

(2) 对称电缆载波机。

采用对称电缆作为传输媒介的载波机。电缆为线径0.9mm~1.2mm的高频对称电缆。对称电缆载波机在通信容量、抗干扰和保密性等方面均优于明线载波机。电缆载波机大部采用单带四线制。

(3) 同轴电缆载波机。

采用同轴电缆作为传输媒介的载波机。铁路通信使用的小同轴电缆, 同轴管尺寸为1.2/4.4, 即内导体的直径为1.2mm, 外导体内直径4.4mm, 物性阻抗为75Ω, 一般由60k Hz开始使用。小同轴电缆载波通信采用单带四线制。铁路通信使用的小同轴电缆载波机有300和960路, 其增音距离分别为8 k m和4 k m。

1.4 数字通信设备

数字通信设备包括一个带有混频器的接收器并且该混频器和一个本机频率产生装置相联接;一个联接至接收器的解调器;一个和解调器联接的微型控制器, 用来提供一个频率偏移值, 而该频率偏移值是一个代表本机频率产生装置的输出频率的频率值和一个代表欲选频率的频率值的差值;一种根据频率偏移值来调整本机频率产生装置的频率的频率调整装置, 其特征在于, 微型控制器处理频率偏移值, 使得长期频率偏移和短期频率偏移相分离, 并且此频率调整装置还包括一个随被分离出来的长期频率偏移而不断更新的频率调整参考值。

2 结语

随着电力工业的发展, 大电站、大机组、超高压输电线路不断增加, 电网规模越来越大;通讯技术发展突飞猛进, 装备水平不断提高, 更新周期明显缩短。数字微波、卫星通讯、移动通讯、对流层散射通讯、特高频通讯、扩展频谱通讯、数字程控交换机以及数据网等新兴通讯技术在电力系统中会得以逐渐推广与应用。

摘要：电力系统通讯自动化的迅速发展使得电力通讯设备越来越复杂, 因此对电力通讯自动化设备及工作模式进行探讨, 就显得极为重要。本文从微波通讯设备、光纤通讯设备、电力载波通讯设备和数字通信设备四个方面入手进行研究, 具有一定的参考价值。

关键词：电力通讯,自动化设备,工作模式

参考文献

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