电力系统远动第五章远动信道.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,信道分类,1：按信道传输特性变化与否分：,恒参信道、随参信道,2：有线信道分：,对称电缆（双绞线）、,同轴电缆,、光纤、电力线载波,3：无线信道：微波中继、卫星,随参信道有：短波电离层反射、对流层散射等,载波波段,紫光,红光,可见光,频率,波长,紫外线,红外线,无线电波,微波,微波,超短波,短波,中波,长波,特高频,甚高频,高频,中频,低频,光纤通信,1.31m,0.85m,1.55m,780m,蓝青绿黄橙,0.1m,1m,10m,100m,1km,10km,30 kHz,300kHz,3 MHz,30 MHz,300MHz,3 GHz,300GHz,1mm,微波通信,卫星通信,C,波段,4/6GHz,380m,VHF,UHF,3.4 kHz,2.7 kHz,2.3 kHz,0.3 kHz,话音,上音频,音频信号,500-30kHz,12kHz,载波通信,350THz,230THz,200THz,12/14GHz,卫星通信,Ku,波段,中频载波,光纤通信系统的分类,一、按传输的光波长分：,短波长：,0.8-0.9m,，中继距离小于,10kM,长波长：,1-1.6m,，中继距离大于,100kM,超长波长：,2m,以上，中继距离大于,1000kM,二、按光纤种类分：,单模：传输容量大，速率大于,140Mbit/s,多模：传输容量小，速率小于,140Mbit/s,三、按传输的信号分：,数字：抗干扰能力强,模拟：仅适用于短距离传输,光缆,在公用通信网中,光缆的结构主要有：层绞式、单位式、骨架式、带状式。

电力系统中,利用电力线杆路资源，开设光纤通信的光缆结构有五种广泛采用的光缆有两种：架空地线复合光缆,OPGW,和自承式光缆,ADSS,单模光纤和多模光纤,根据光纤中传输模式的数量来分：,单模光纤和多模光纤,单模光纤：线芯直径很小,m,带宽比非均匀多模光纤宽的多，带宽在几十,GHz,，比非均匀多模光纤高个数量级有利于高码速、长距离的传输发展方向多模光纤：线芯直径,-,m,多模光纤分多模均匀光纤和分多模非均匀光纤两种多模非均匀光纤较多模均匀光纤频带宽、容量大，目前采用较多，所以，一般多模光纤指的就是多模非均匀光纤光纤接头,ST,型：金属圆型卡口式结构，,插入后旋转半周有一卡口固定，缺点是容易折断SC,型：矩形塑料插拔式结构，,直接插拔，,容易拆装，,缺点是容易掉出来,，多用于多根光纤与空间紧凑结构的法兰之间的连接FC,型：金属双重配合螺旋终止型结构，,有一螺帽拧到适配器上，优点是牢靠、防灰尘，缺点是安装时间稍长,FC,连接头一般电信网络采用，,ST,、,SC,连接器接头常用于一般网络短波传输,短波通信是一种以波长为,10,100 m,的电磁波进行信号传输的一种通信方式，其工作频率的范围在,3 MHz,30 MHz,。

短波可以通过两种形式进行传播：沿地球的表面以地波的形式传播和通过电离层的反射以天波的形式传播这两种传播形式有其各自的频率范围和传输距离由于短波在以地波的形式进行传播时，陆地和海洋均会引起信号的衰损，所以短波一般采用天波的形式进行传播在这种方式下，电波在经过电离层的一次反射或电离层与地面之间的多次反射后才能到达目的地短波通信所具有的优点是通信距离远，无须太大的发射功率，且设备成本适中等但这种通信方式易受季节、昼夜和太阳活动的影响，通信质量不够稳定，容易受到外部干扰微波,微波是频率在,300MHz,300GHz,的电磁波,数字微波通信,是利用微波作为载波，携带数字信息，通过空间传播进行交换，并进行再生中继的通信方式1、微波通信,40-50,公里设置一个中继站，在配电自动化系统中具有吸引力2、,卫星通信,是一种特殊的微波中继通信，中继站设在地球的同步卫星上卫星通信除了,C,波段（,4/6GHz,）之外，常用的还有,Ku,波段（,12/14GHz,）对于,C,波段（上行（地面到卫星）：,5925-6425MHz,下行：,3700-4200MHz,）报文来回一次约,0.25S,，不能用于继电保护。

地面微波传输,地面微波接力信道既可以传输模拟信号又可以传输数字信号模拟微波通信通过采用调频技术，每个射频信道可开通,300,3600,个话路；而数字微波通信则一般采用相移键控技术目前，地面微波通信系统常用于长途电信服务、电视信号传播等方面近几年建筑物间点对点短距离通信也逐步成为地面微波通信的一种应用与其他通信方式相比，地面微波通信具有以下优点：频带宽，通信容量大；通信质量好，可靠性高；在远距离传输中，与导向性介质相比地面微波通信的建设费用较低，能节省大量金属资源；较之同轴电缆和双绞线，地面微波通信机动灵活，更易于克服地理条件的限制当然微波传输不免也存在着一些缺点，如相邻站点之间不得有障碍物，中继站不便于建立和维护，通信保密性差，易被窃听等地面微波传输,地面微波通信是一种在对流层视距范围内，利用微波波段的电磁波进行信息传输的通信方式以这种方式进行长途通信时，需要在终端站之间建立中继站，如下图所示中继站的功能是进行变频、放大和功率补偿，其数量的多少则与传输距离和地形地貌有关由于微波通信一次只能朝一个方向传播信号，因而若以这种方式实现像交谈这样的双向通信，就需要采用两个频率分别用于不同方向的信息传输。

每种频率的信号需要有各自的接收装置和发送装置，一般这两种装置已被集成在一起，以便使用一个天线就能完成接收和发送某个频率信号的工作卫星微波传输,如,右,图所示，通信卫星实际上相当于一个中继站，两个或多个地球站通过它实现相互间的通信一个通信卫星可以在多个频段上工作，这些频段称为转发器信道卫星从一个频段接收信号，信号经放大和再生之后再从另一个频段发送出去其中，用于地球站向卫星传输信号的转发器信道称为上行通道，用于卫星向地球站传输信号的转发器信道称为下行通道卫星微波传输,为了保证在通信卫星的协助下地球站之间能够进行持续通信，卫星应与地球站保持相对静止，为此卫星的飞行周期应该与地球的自转周期一致若卫星的运行轨道位于赤道平面上，且距地面约,35786km,，那么这颗卫星与地面相对静止，具有这种特点的卫星称为同步卫星一颗同步卫星的可视范围无法覆盖整个地球，当同步轨道上至少有三颗等距分布的卫星时才能实现全球通信右,图描述了三颗同步卫星的位置，其视角是北极上方卫星微波传输,与其他通信方式相比，卫星通信具有很多优势其一，卫星通信覆盖区域大，传输距离远这种通信方式利用了地球同步卫星，而同步卫星最大可视范围可达地球表面积的,42.4,。

同步轨道上有三颗等距卫星时可实现全球通信其二，卫星通信以广播方式进行工作，可以实现多向多地址的通信其三，卫星通信采用的是微波频段，有很宽的频带可供使用，且通信容量大其四，卫星通信机动灵活，建立地球站不会受到地理条件的影响，即使在经济不发达的地区无须大额投资即可获得高质量的通信服务其五，这种通信的信号主要是在自由空间中传输，不易受到噪声影响，而且转发次数少，通信质量好，可靠性高卫星通信不免也存在着一些缺点，如远距离信息传输导致的延时过大、发射功率要求高等红外线传输,红外线通信是以红外线为载体将信息从发射端传至接收端，从而实现信息传递的通信方式这种通信方式不受无线电波干扰，并且不会受到国家无线电管理委员会的限制不过红外线穿透非透明物体的能力极差，它无法穿透墙壁，所以红外线传输一般被限制在室内和近距离内这样尽管使信号的传输区域受到了限制，但这在一定程度上却提高了通信的安全性，信号不易被窃听与传统的微波通信相比，红外线通信具有以下优点：便于基带信号调制；有较高的传输数据速率，可达到,16Mbps,；接收装置和发送装置成本低廉；传输装置体积小，可内置在通信设备中；传输过程无污染等电力载波,电力载波：将信号调制在输电线路上。

载波机完成两次调制：,第一次调制是将的音频信号（由把二进制远动信号调制成上音频段的正弦交流信号和信号合并而成）中频调制，中频载频为,12KHz,第二次调制是将中频信号的频率搬移到载波通信频段，称高频调制无线电波,目前在大中城市，工作在,200MHz,的无线电设备很多：电视、对讲机、寻呼台等声音的频率,人的听觉范围在,20Hz,到,20,Hz,人们唱歌时运用肌肉拉动声带，基音频率范围是：,童声高音频率范围为,260-880Hz,，低音频率范围为,196-700Hz,，,女声高音频率范围为,220-1.1KHz,低音频率范围为,200-700KHz,男声高音频率范围为,160-523KHz,，低音频率范围为,80-358Hz,同轴电缆（一）,同轴电缆也像双绞线那样由一对导体组成，但它们是按“同轴”的形式构成线对，如下图所示,优点,:,带宽、数据速率高、传输距离长、抗干扰能力强可同时传输数据、话音及影象，,缺点,:,同轴电缆价格高同轴电缆（二）,同轴电缆分类：,50欧姆电缆,：多用于数字传输，由于多用于基带传输，也被称为基带同轴电缆93欧姆电缆,：,75欧姆电缆,：多用于模拟传输以太网络中多用50欧姆电缆：分粗缆和细缆两种。

粗缆,:,传输距离长，性能高但成本高，使用于大型局域网干线，连接时两端需终接器A.,粗缆与外部收发器相连B,收发器与网卡之间用,AUI,电缆相连C,网卡必须有,AUI,接口：每段,500,米，,100,个用户，,4,个中继器可达,2500,米，收发器之间最小,2.5,米，收发器电缆最大,50,米细缆,:,传输距离短，相对便宜，用,T,型头，与,BNC,网卡相连，两端安,50,欧终端电阻每段,185,米，,4,个中继器，最大,925,米，每段,30,个用户，,T,型头之间最小,0.5,米双绞线分类,3类线：数据传输速率达到16,M,4,类线：数据传输速率达到20,M,5类线以及超5类：数据传输速率能到达100,M,直通线和交叉线,双绞线按连接的方式一般分为直通线和交叉线直通线：是用于连接网络中计算机与集线器（或交换机）的双绞线它又分为一一对应接法和100,M,接法一一对应接法，即双绞线的两头连线要一一对应，这一头的一脚，一定要连着另一头的一脚，虽无顺序要求，但要一致100,M,接法，是指它能满足,100,M,带宽的通讯速率它的接法虽然也是一一对应，但每一脚的颜色是固定的，具体排列顺序为：白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕,。

交叉线：是用于连接网络中相同类型设备的双绞线，如：计算机与计算机之间，或交换机的级连等A,水晶头的1、2对应,B,水晶头的3、6，而,A,水晶头的3、6对应,B,水晶头的1、2一,端为：白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕,另一端为：,白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕,水晶头,制作,排列水晶头8根针脚：将水昌头有塑造料弹簧片的一面向下，有针脚的一方向上，使有针脚的一端指向远离自己的方向，有方型孔的一端对着自己，此时，最左边的是第1脚，最右边的是第8脚，其余依次顺序排列串口针脚,功能,9,针串口功能一览表,针脚,功能,1,载波检测,（,DCD,）,2,接收数据,（,RXD,）,3,发送数据（,TXD,）,4,数据终端准备好,（,DTR,）,5,信号地,（,GND,）,6,数据准备好,（,DSR,）,7,发送请求,（,RTS,）,8,发送清除,（,CTS,）,9,振铃指示,（,RI,）,25,针串口功能一览,针脚,功能,2,发送数据（,TXD,）,3,接收数据,（,RXD,）,4,发送请求,（,RTS,）,5,发送清除,（,CTS,）,6,数据准备好,（,DSR,）,7,信号地,（,GND,）,8,载波检测,（,DCD,）,20,数据终端准备好,（,DTR,）,22,振铃指示,（,RI,）,RS-232/RS-485/,光纤转换器主要优点:1.,OPT232S-9,只需要,RXD、TXD。