电力系统远动 第五章 远动信道

《电力系统远动 第五章 远动信道》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力系统远动 第五章 远动信道（33页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、信道分类信道分类1：按信道传输特性变化与否分：按信道传输特性变化与否分：恒参信道、随参信道恒参信道、随参信道2：有线信道分：有线信道分：对称电缆（双绞线）、对称电缆（双绞线）、同轴电缆同轴电缆、光纤、电力线载波、光纤、电力线载波3：无线信道：微波中继、卫星：无线信道：微波中继、卫星随参信道有：短波电离层反射、对流层散射等随参信道有：短波电离层反射、对流层散射等载波波段载波波段紫光紫光红光红光可见光可见光频频率率波波长长紫外线紫外线红外线红外线无线电波无线电波微波微波微波微波超短波超短波短波短波中波中波长波长波特高频特高频甚高频甚高频高频高频中频中频低频低频光纤通信光纤通信1.31m0.85m1

2、.55m780m蓝蓝青青绿绿黄黄橙橙0.1m1m10m100m1km 10km30 kHz300kHz 3 MHz30 MHz300MHz 3 GHz300GHz1mm微波通信微波通信卫星通信卫星通信C波段波段4/6GHz380mVHFUHF 3.4 kHz 2.7 kHz2.3 kHz0.3 kHz话音话音上音上音频频音频信号音频信号500-30kHz12kHz载波通信载波通信350THz230THz200THz12/14GHz卫星通信卫星通信Ku波波段段中频载波中频载波光纤通信系统的分类光纤通信系统的分类一、按传输的光波长分：一、按传输的光波长分：短波长：短波长：0.8-0.9m，中继距离

3、小于，中继距离小于10kM长波长：长波长：1-1.6m，中继距离大于，中继距离大于100kM超长波长：超长波长：2m以上，中继距离大于以上，中继距离大于1000kM二、按光纤种类分：二、按光纤种类分：单模：传输容量大，速率大于单模：传输容量大，速率大于140Mbit/s多模：传输容量小，速率小于多模：传输容量小，速率小于140Mbit/s三、按传输的信号分：三、按传输的信号分：数字：抗干扰能力强数字：抗干扰能力强模拟：仅适用于短距离传输模拟：仅适用于短距离传输光缆在公用通信网中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。光缆的结构主要有：层绞式、单位式、骨架式、带状式。电力

4、系统中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：架空地线复合光缆两种：架空地线复合光缆OPGW和自承式光缆和自承式光缆ADSS。单模光纤和多模光纤根据光纤中传输模式的数量来分：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和多模光纤单模光纤：线芯直径很小单模光纤：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，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。高个数量级。有利于高码速、长距离的传输

5、。发展方向。多模光纤：线芯直径多模光纤：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。的就是多模非均匀光纤。光纤接头光纤接头ST型：金属圆型卡口式结构，型：金属圆型卡口式结构，插入后旋转半周有一卡口插入后旋转半周有一卡口固定，缺点是容易折断。固定，缺点是容易折断。SC型：矩形塑料插拔式结构，型：矩形塑料插拔式结构，直接插拔，直接插拔，容易拆装，容易拆装，缺缺点是

6、容易掉出来点是容易掉出来，多用于多根光纤与空间紧凑结构的法，多用于多根光纤与空间紧凑结构的法兰之间的连接。兰之间的连接。FC型：金属双重配合螺旋终止型结构，型：金属双重配合螺旋终止型结构，有一螺帽拧到适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，连接头一般电信网络采用，ST、SC连接器接头常用连接器接头常用于一般网络。于一般网络。短波传输短波通信是一种以波长为短波通信是一种以波长为1010100 m100 m的电磁波进行信号传输的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一种通信方式，其工作

7、频率的范围在3 MHz3 MHz30 MHz30 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。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，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

8、面之间的多次反射后才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。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，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。影响，通信质量不够稳定，容易受到外部干扰。微波微波微波是频率在微波是频率在300MHz300GHz的电磁波的电磁波数字微波通信数字微波通信是利用微波作为载波，携带数字信息，通过空是利用微波作为载波，携带数字信息，通过空间传播进行

9、交换，并进行再生中继的通信方式。间传播进行交换，并进行再生中继的通信方式。1、微波通信、微波通信40-50公里设置一个中继站，在配电自动化系公里设置一个中继站，在配电自动化系统中具有吸引力。统中具有吸引力。2、卫星通信卫星通信是一种特殊的微波中继通信，中继站设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。在地球的同步卫星上。卫星通信除了卫星通信除了C波段（波段（4/6GHz）之外，常用的还有）之外，常用的还有Ku 波段波段（12/14GHz）。）。对于对于C波段（上行（地面到卫星）：波段（上行（地面到卫星）：5925-6425MHz 下行：下行：3700-4200MHz）。报文来回一次

10、约）。报文来回一次约0.25S，不能用于继电，不能用于继电保护。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拟微波通信通过采用调频技术，每个射频信道可开通30030036003600个个话路；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

11、应用。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。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当然微波

12、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。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、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。由放大和功率补偿，其数量的

13、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电话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像电话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，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。和发送某个频率信号的工作。卫星微波传输如如右右图所示，通信卫星实际上图所

14、示，通信卫星实际上相当于一个中继站，两个或多相当于一个中继站，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通信。一个通信卫星可以在多个频段上工作，这些频段称为个频段上工作，这些频段称为转发器信道。卫星从一个频段转发器信道。卫星从一个频段接收信号，信号经放大和再生接收信号，信号经放大和再生之后再从另一个频段发送出去。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。号的转发器信道称为下行通道。卫

15、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通信覆盖区域大，传输距离远。

16、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星，而同步卫星最大可视范围可达地球表面积的42.442.4。同步轨。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，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

17、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。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。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，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

18、通信方式。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。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。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：便于基与

19、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，可达到带信号调制；有较高的传输数据速率，可达到16Mbps16Mbps；接收装置；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；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。传输过程无污染等。电力载波电力载波电力载波：将信号调制在输电线路上。电力载波：将信号调制在输电线路上。载波机完成两次调制：载波机完成两次调制：第一次调制是将第一次调制是将0.3-3.4KHz的音频信号（由把的音频信号（由把二进制远动信号调制成上音频段的正弦交流信二进制远动信号调制成上音频段的正弦

20、交流信号和电话信号合并而成）中频调制，中频载频号和电话信号合并而成）中频调制，中频载频为为12KHz。第二次调制是将中频信号的频率搬移到载波通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。信频段，称高频调制。无线电波无线电波目前在大中城市，工作在目前在大中城市，工作在200MHz的无线电设的无线电设备很多：电视、对讲机、寻呼台等。备很多：电视、对讲机、寻呼台等。声音的频率声音的频率人的听觉范围在人的听觉范围在20Hz到到20Hz。人们唱歌时运用肌肉拉动声带，基音频率范围是：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童声高音频率范围为260-880Hz，低音频率

21、范围为，低音频率范围为196-700Hz，女声高音频率范围为女声高音频率范围为220-1.1KHz,低音频率范围为低音频率范围为200-700KHz男声高音频率范围为男声高音频率范围为160-523KHz，低音频率范围为，低音频率范围为80-358Hz 同轴电缆（一）同轴电缆（一）同轴电缆也像双绞线那样由一对导体组成，但同轴电缆也像双绞线那样由一对导体组成，但它们是按它们是按“同轴同轴”的形式构成线对，的形式构成线对，如下图所示如下图所示 优点优点:带宽、数据速率高、传输距离长、抗干带宽、数据速率高、传输距离长、抗干扰能力强。扰能力强。可同时传输数据、话音及影象，可同时传输数据、话音及影象，缺

22、点缺点:同轴电缆价格高。同轴电缆价格高。同轴电缆（二）同轴电缆（二）同轴电缆分类：同轴电缆分类：50欧姆电缆欧姆电缆：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。：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欧姆电缆欧姆电缆：75欧姆电缆欧姆电缆：多用于模拟传输。：多用于模拟传输。以太网络中多用以太网络中多用5050欧姆电缆：分粗缆和细缆两种。欧姆电缆：分粗缆和细缆两种。粗缆粗缆: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。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。粗缆与外部收发器相

23、连。B收发器与网卡之间用收发器与网卡之间用AUI电缆相连。电缆相连。C网卡必须有网卡必须有AUI接口：每段接口：每段500米，米，100个用户，个用户，4个中继器可达个中继器可达2500米，收米，收发器之间最小发器之间最小2.5米，收发器电缆最大米，收发器电缆最大50米。米。细缆细缆:传输距离短，相对便宜，用传输距离短，相对便宜，用T型头，与型头，与BNC网卡相连，两端安网卡相连，两端安50欧终端电阻。欧终端电阻。每段每段185米，米，4个中继器，最大个中继器，最大925米，每段米，每段30个用户，个用户，T型头之间最小型头之间最小0.5米。米。双绞线分类双绞线分类3类线：数据传输速率达到类线

24、：数据传输速率达到16M4类线：数据传输速率达到类线：数据传输速率达到20M5类线以及超类线以及超5类：数据传输速率能到达类：数据传输速率能到达100M直通线和交叉线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。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。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它又分为一一对应接法和100100M M接法。一一对应接法，即双绞线的两头连接法。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，虽无顺序要线要一一对应，这一头

25、的一脚，一定要连着另一头的一脚，虽无顺序要求，但要一致。求，但要一致。100M接法，是指它能满足接法，是指它能满足100M带宽的通讯速率。它的带宽的通讯速率。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：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，或交换机的级连等计算机之间，或交换机的级连等 。A A水晶头的水晶头的1 1、2 2对应对应B B水晶头的水晶头的3 3、6 6，而而A

26、 A水晶头的水晶头的3 3、6 6对应对应B B水晶头的水晶头的1 1、2 2。一一 端为：白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕端为：白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕 另一端为：另一端为：白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕水晶头制作 排列水晶头排列水晶头8根针脚：将水昌头有塑造料弹簧片的一面向根针脚：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，最右边的是第脚，最右边的是第8脚，其余依次顺序排列。脚，其余依次顺序排列

27、。串口针脚串口针脚 功能功能 9针串口功能一览表针串口功能一览表 针脚针脚 功能功能 1 载波检测载波检测（DCD）2 接收数据接收数据（RXD）3 发送数据（发送数据（TXD）4 数据终端准备好数据终端准备好（DTR）5 信号地信号地（GND）6 数据准备好数据准备好（DSR）7 发送请求发送请求（RTS）8 发送清除发送清除（CTS）9 振铃指示振铃指示（RI）25针串口功能一览针串口功能一览 针脚针脚 功能功能 2 发送数据（发送数据（TXD）3 接收数据接收数据（RXD）4 发送请求发送请求（RTS）5 发送清除发送清除（CTS）6 数据准备好数据准备好（DSR）7 信号地信号地（GN

28、D）8 载波检测载波检测（DCD）20 数据终端准备好数据终端准备好（DTR）22 振铃指示振铃指示（RI）RS-232/RS-485/光纤转换器光纤转换器主要优点主要优点:1.OPT232S-9只需要只需要RXD、TXD、GND即可无须供电即可无须供电 2.OPT232S-9是世界上最小的是世界上最小的RS-232/光纤转换器光纤转换器 3.OPT485、OPT485S为为RS-232/RS-485/RS-422通用通用 4.OPT-CAN是世界上第一款无须任何设置的是世界上第一款无须任何设置的CAN/光纤转换器光纤转换器RS-232/RS-485/光纤转换器光纤转换器RS232和RS485

29、转换器图片双绞线、RJ-45水晶头、RJ-45工具钳网线测试仪在把水晶头的两端都做好后在把水晶头的两端都做好后即可用网线测试仪进行测试，即可用网线测试仪进行测试，如果测试仪上如果测试仪上8个指示灯都个指示灯都依次为绿色闪过，证明网线依次为绿色闪过，证明网线制作成功。制作成功。T568A和T568B标准同轴电缆图片 光纤接头图示光纤跳线光纤跳线 光纤连接器（又称跳线）是指光纤两端都装上连接器插头，光纤连接器（又称跳线）是指光纤两端都装上连接器插头，用来实现光路活动连接。用来实现光路活动连接。尾纤是一端装有连接器插头。尾纤是一端装有连接器插头。光纤连接器连接头连接类型有光纤连接器连接头连接类型有LC、FC、SC、ST电力线载波机具有话音专用、话音与远动复用及远动专用、保护专用、保护复用等应用方式。可以单工或双工方式工作。演讲完毕，谢谢观看！