Опубликовать статью Вход и регистрация
Расширенный поиск
Разделы статьи

ТЕХНОЛОГИЯ POWER LINE COMMUNICATIONS (PLS) ИССЛЕДОВАНИЕ СОВМЕСТИМОСТИ ФИЛЬТРОВ СИЛОВЫХ ЛИНИЙ ПИТАНИЯ С МАГИСТРАЛЬНЫМ ШИРОКОПОЛОCНЫМ PLC МОДЕМОМ G2-BASE-200

Научная статья
Тебуев М.И.
Тебуев Т.И.
DOI:
https://doi.org/10.18454/IRJ.2016.53.115
Выпуск: № 11 (53), 2016
Опубликована:
2016/11/18
PDF

Тебуев М.И.1, Тебуев Т.И.2

1Аспирант, кафедра Электронных систем (Санкт-Петербургский университет «Горный»), г. Санкт-Петербург, 2Аспирант, кафедра Электронных систем (Санкт-Петербургский университет «Горный»), г. Санкт-Петербург

ТЕХНОЛОГИЯ POWER LINE COMMUNICATIONS (PLS) ИССЛЕДОВАНИЕ СОВМЕСТИМОСТИ ФИЛЬТРОВ СИЛОВЫХ ЛИНИЙ ПИТАНИЯ С МАГИСТРАЛЬНЫМ ШИРОКОПОЛОCНЫМ PLC МОДЕМОМ G2-BASE-200

Аннотация

В данной статье рассмотрена технология передачи данных по электротехническим сетям, анализ а так же испытание модемов на термоустойчивость и совместимость с фильтрами присоединения технологии POWER LINE COMMUNICATIONS (PLC). Приведена разработка решения задачи совместимости фильтров присоединения «Гиперком d60 и d40», с модемом G2-BASE-200, путем постановки эксперимента в лаборатории предприятия «Гиперком» г. Волжский. Так же, в статье описывается исследование модемов на предмет термоустойчивости. Данные расчеты предполагается использовать при создании устройства в области шумоподавления в сетях передачи данных, что позволит наиболее эффективную передачу сигнала в условиях горной добычи и иных предприятиях.

Ключевые слова: модем, фильтр присоединения, сеть, импульсные помехи, частотное разделение сигнала.

Tebuev M.I.1, Tebuev T.I.2

Postgraduate student, Department of Electronic Systems (St. Petersburg State University "Mountain"), Saint Petersburg, Postgraduate student, Department of Electronic Systems (St. Petersburg State University "Mountain"), Saint Petersburg

TECHNOLOGY POWER LINE COMMUNICATIONS (PLC) THE RESEARCH OF THE COMPATIBILITY OF THE FILTERS OF THE POWER SUPPLY LINES FROM THE MAIN BROADBAND PLC MODEM G2-BASE-200

Abstract

This article describes the technology of data transmission via electrical networks, analysis and testing of modems on the ther mostability and compatibility with filters joining technology POWER LINE COMMUNICATIONS (PLC). The design of the problem solving of compatibility filters connection "Giperkom d60, d40" modem G2-BASE-200, by setting up the experiment in the laboratory of the enterprise "Giperkom" Volzhskiy is offered. Also, the article describes a study of the modems on the subject of ther mostability. These calculations are supposed to be used when creating the device in the field of noise control in data transmission networks that will allow the most effective transmission of signals in the mining environment and other industries.

Keywords: modem, filter, join, network, impulse noise, frequent signal division.

Технология Power Line Communications (PLC) позволяет использовать существующие линии электропередач для передачи информации: магистральные, региональные, районные и внутренние сети; бытовые и промышленные сети (в том числе, линии уличного освещения); контактную сеть (электроснабжение локомотивов, трамваев, троллейбусов, метро); сеть технологических объектов (электроснабжение производственных объектов). Однако это не дает преимуществ силовых линий на эту технологию перед другими существующими проводными коммуникациями. Успешно используются в качестве среды передачи информации с помощью PLC такие коммуникации как витая пара (телефонный кабель), слаботочные провода питания, коаксиальный кабель (TV кабель) и т.п.

  23-11-2016-11-28-47

Рис.1 - Отличие BPL от NPL передачи информации

PLC включает в себя два типа передачи информации: (Рис.1) - BPL — широкополосная передача информации до несколько сот Мегабит в секунду*; - NPL — узкополосная передача информации до одного Мегабита в секунду. Стандарт BPL предназначен для применения в следующих областях: построение локальных сетей, телефонии, доступа в интернет, видеонаблюдения, комплексных систем безопасности. Стандарт NPL предназначен для применения в следующих областях: АСУТП (автоматизированные системы управления технологическими процессами), АСКУЭ (автоматизированные системы контроля и учёта энергоресурсов), СКУД (системы контроля и управления доступом), ОПС (охранно-пожарная система), «умный дом», различные виды диспетчеризации.

Описание модема G2-BASE-200

Магистральный широкополосный PLC-модем(роутер) G2-BASE-200 представляет собой головное устройство для приема/передачи данных: по электросети через специальные фильтры или устройства присоединения (0.4, 6-10, 35 кВ); по коаксиальным линиям (CTV) и другим типам проводов. Используется в качестве головного-магистрального модема в ТП, РУ для систем АИИС КУЭ и АСУТП, а также в провайдерских сетях передачи данных, в том числе в качестве Ethernet-моста как оптический медиа конвертор. Совместим со всеми устройствами маркировки BUS.

Описание фильтра «Гиперком d40 и d60» Российского производства, предприятия «Гиперком» г.Волжский.

Ёмкостное устройство присоединения, предназначенное для подключения PLC модема G2-BASE-200, к электросети 0,4 кВ. Тип установки: на DIN-рейку в помещениях или в шкафу уличного исполнения. Номинальное напряжение: 0,4 кВ; габаритные размеры: 70х90х55 мм; масса: не более 0,2 кг. Полоса частот указывается при заказе: узкая полоса 40-500 кГц или широкая полоса 2-40 Мгц.

В ходе испытаний в лаборатории предприятия «Гиперком», были исследованы на совместимость, а так же определены показатели средней скорости передачи данных фильтров используемых совместно с модемом G2-BASE-200

 

Таблица 1 - Результаты испытаний модема G2-BASE-200 c фильтрами «Гиперком» d40 и d60

Тип индуктивного фильтра Номер попытки Интервал Трансфер Скорость передачи данных Примечание
Фильтр №1 «Гиперком d60» - (Модем G2-BASE-200) №1 0-10,2 с 10 Мбайт 8,25 Мбит/с Через 1 мин
№2 0-10,2 с 9.З8 Мбайт 7,74 Мбит/с Через 2 мин
№3 0-10,2 с 8.75 Мбайт 7,21 Мбит/с Через 3 мин
№4 0-10,2 с 8.75 Мбайт 7,22 Мбит/с Через 4 мин
№5 0-10,2 с 8.75 Мбайт 7,21 Мбит/с Через 5 мин
Фильтр №2 «Гиперком d40» (Модем G2-BASE-200) №1 0-10,2 с 8,88 Мбайт 7,31 Мбит/с Через 1 мин
№2 0-10,2 с 10,4 Мбайт 8,54 Мбит/с Через 2 мин
№3 0-10,2 с 10,4 Мбайт 8,49 Мбит/с Через 3 мин
№4 0-10,2 с 10,2 Мбайт 8,43 Мбит/с Через 4 мин
№5 0-10,2 с 10,2 Мбайт 8,47 Мбит/с Через 5 мин
 

В (Таб.1) описывается ход испытания в котором были выявлены следующие показатели передачи данных, в условиях горной добычи или иных предприятий:

  1. Средняя скорость передачи данных комбинации Фильтр «Гиперком d60» с модемом G2-BASE-200 равна 7,526 Мбит/с.
  2. Средняя скорость передачи данных комбинации Фильтр «Гиперком d40» с модемом G2-BASE-200 равна 8,248 Мбит/с.

Добавим, что во время измерений оборудование не заземлялось. Тип используемого кабеля - силовой питающий предприятие. От длины кабеля может колебаться скорость передачи и приема данных модемом. Дистанция взятая в данном исследовании была равна 300 м (с изгибом).

Испытание модема G2-BASE-200 на показатели термоустойчивости   23-11-2016-11-31-44

Рис. 2 - График термоустойчивости Модемов G2-BASE-200

 

При построении систем передачи данных по электрическим сетям большую роль играет правильная установка оборудования, необходим правильный способ установки модемов с фильтрами дабы избежать быстрое нагревание модемов. В ходе испытаний модема G2-BASE-200, было выявлено оптимальное решение по установке модема, результаты испытаний приведены на (Рис. 2).

В результате испытаний модема G2-BASE-200 на совместимость с фильтрами «Гиперком d60» и «Гиперком d40», а также определение оптимальных вариантов термоустойчивой установки, позволяют говорить о том, что данный способ подключения к высоковольтной сети и передача по этой сети информации является актуальным и имеющим под собой приведенные выше положительные результаты способом. На основании полученных данных авторами статьи было установлено:

  1. Средняя (рабочая) скорость передачи данных модема G2-BASE-200 совместно с фильтром присоединения «Гиперком d60» в паре с «Гиперком d40».
  2. Оптимальный – термоустойчивый способ установки оборудования.

Данные полученные в ходе исследования будут использоваться для создания прибора в области шумоподавления сигналов в технологиях PLC.

Список литературы / References

  1. Охрименко В.Ю. Широкополосная PLC технология: проблемы и решения [Текст] / В.Ю. Охрименко // Электронные компоненты. 2010. – № 1. – С. 43–49.
  2. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов [Текст] / А.Б. Сергиенко. – СПб.: Питер, 2002. – 608 с.
  3. Современные технологии промышленной автоматизации: учебник / О. В. Шишов. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2007. – 273 с. ISBN 5-7103-1123-5

Список литературы на английском языке / References in English

  1. Okhrimenko VY Broadband PLC tehnologiya: problems and solutions [Text] / VJ Okhrimenko // Electronic Components. 2010. - № 1. - S. 43-49.
  2. Sergienko AB Digital signal processing [Text] / AB Sergienko. - SPb .: Peter, 2002. - 608 p.
  3. Modern industrial automation technology: the textbook / OV SHishov. Saransk: Publishing House of the muzzle. University Press, 2007. - 273 p. ISBN 5-7103-1123-5