配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)

配電自動(dòng)化的通信系統(tǒng)第三講1配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)2配電自動(dòng)化的通信系統(tǒng)的組成及作用3配電自動(dòng)化的通信方式及特點(diǎn)

4通信系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例分析主站站子站子站子站遠(yuǎn)方終端端遠(yuǎn)方終端端遠(yuǎn)方終端端遠(yuǎn)方終端端。。。。。。。。。。。。同級(jí)管理理信息系系統(tǒng)同級(jí)負(fù)荷荷管理系系統(tǒng)同級(jí)用電電管理系系統(tǒng)同級(jí)其它它系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)動(dòng)化系統(tǒng)統(tǒng)變電站自自動(dòng)化系系統(tǒng)大中型配配電自動(dòng)動(dòng)化及管管理系統(tǒng)統(tǒng)組成結(jié)結(jié)構(gòu)---三層結(jié)結(jié)構(gòu)1配電自動(dòng)動(dòng)化通信系統(tǒng)統(tǒng)的層次次結(jié)構(gòu)1.1配電自動(dòng)動(dòng)化及管管理系統(tǒng)統(tǒng)組成結(jié)結(jié)構(gòu)主站站調(diào)調(diào)動(dòng)自動(dòng)動(dòng)化主站站子站遠(yuǎn)方終端端遠(yuǎn)方終端端遠(yuǎn)方終端端遠(yuǎn)方終端端。。。。。。。。。同級(jí)管理理信息系系統(tǒng)同級(jí)負(fù)荷荷管理系系統(tǒng)同級(jí)用電電管理系系統(tǒng)同級(jí)其它它系統(tǒng)變電站自自動(dòng)化系系統(tǒng)中小型配配電自動(dòng)動(dòng)化及管管理系統(tǒng)統(tǒng)組成結(jié)結(jié)構(gòu)。。。配電自動(dòng)動(dòng)化系統(tǒng)統(tǒng)三層結(jié)結(jié)構(gòu)站端設(shè)備備FTU---各類柱上上開關(guān)及及環(huán)網(wǎng)柜柜控制器器FTU的組成：：模塊遠(yuǎn)遠(yuǎn)方終端端控制器器，充電電器、蓄蓄電池、、機(jī)箱外外殼及各各種附件件組成模塊遠(yuǎn)方方終端控控制器必必須包括括：交流流量采集集回路，，數(shù)字量量采集回回路，數(shù)數(shù)字量輸輸出（開開關(guān)量輸輸出回路路），通通訊接口口和RAM,,ROM等核心芯芯片。有有時(shí)加入入DSP芯片追求求高性能能的濾波波和數(shù)字字信號(hào)處處理能力力。泰安配網(wǎng)網(wǎng)自動(dòng)化化主站系系統(tǒng)硬件件配置示示意圖鄭州配網(wǎng)網(wǎng)自動(dòng)化化主站系系統(tǒng)硬件件配置示示意圖調(diào)度工作作站GPS網(wǎng)絡(luò)II網(wǎng)絡(luò)ITCM專用通信服務(wù)務(wù)器數(shù)據(jù)和圖圖形服務(wù)器鏡像及WEB系統(tǒng)維護(hù)護(hù)工作站2ME1V..35ATM交換機(jī)子站1調(diào)度工作作站其他計(jì)算算機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)配調(diào)中心心調(diào)度SCADA/EMSMIS系統(tǒng)ARN路由器SDH通訊網(wǎng)絡(luò)絡(luò)子站NARN路由器BLN路由器2ME1V..35GPS搶修車調(diào)度工作作站高級(jí)應(yīng)用用工作站磁盤陣列列Catalyst5500培訓(xùn)服務(wù)務(wù)器數(shù)據(jù)處理理工作站站學(xué)員席工工作站1.2配電自動(dòng)動(dòng)化通信信系統(tǒng)的的層次一個(gè)完整整的配電電自動(dòng)化化系統(tǒng)包包括配電電自動(dòng)化化主站、、配電自自動(dòng)化子子站、遠(yuǎn)遠(yuǎn)方監(jiān)控控單元三三個(gè)部分分。主站站和子站站間的通通信、子子站和現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)控控單元間間的通信信有一個(gè)個(gè)共同的的特點(diǎn)，，其中一一方必為為計(jì)算機(jī)機(jī)系統(tǒng)，，另一方方為計(jì)算算機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)或其它它監(jiān)控單單元。另另一個(gè)特特點(diǎn)是通通信距離離比較遠(yuǎn)遠(yuǎn)，可能能為幾公公里，甚甚至幾十十公里。。（1）主主站級(jí)通通信包括括：主站———調(diào)度主站———子站主站———變電站站（2）子子站級(jí)通通信主站———子站子站———調(diào)度子站———變電站站子站———遠(yuǎn)方終終端（RTU//DTU/TTU）子站起到到承上啟啟下的作作用！（3）終終端設(shè)備備通信主FTU———從1(RTU//DTU/TTU)從2(RTU//DTU/TTU)從3(RTU//DTU/TTU)……...a)級(jí)連方式式b)總線方式式通常采用用RS－232接口通通常采用用RS－485接口主FTU從FTU1從FTU2主FTU從FTU1從FTU2（3）終終端設(shè)備備通信主FTU———從1(RTU//DTU/TTU)從2(RTU//DTU/TTU)從3(RTU//DTU/TTU)……...子站———主FTU———遠(yuǎn)方終端端（RTU//DTU/TTU）主站———主FTU———遠(yuǎn)方終端端（RTU//DTU/TTU）終端設(shè)備備通信主主要是主主從模式式！1.3配電自動(dòng)動(dòng)化對(duì)通訊系系統(tǒng)的要要求1）通信的的可靠性性配電自動(dòng)動(dòng)化的通通訊系統(tǒng)統(tǒng)必須設(shè)設(shè)計(jì)成為為能夠通通過常規(guī)規(guī)維護(hù)就就可以在在惡劣狀狀況下工工作的系系統(tǒng)。能夠跨過過故障區(qū)區(qū)和停電電區(qū)域保保持通訊訊，是對(duì)對(duì)通訊系系統(tǒng)可靠靠性的另另一要求求。2）通信系系統(tǒng)的費(fèi)費(fèi)用由于配電電自動(dòng)化化的通訊訊系統(tǒng)的的造價(jià)是是很可觀觀的，因因此通過過恰當(dāng)?shù)氐剡x取合合適的通通訊方式式，可以以節(jié)省大大筆的建建設(shè)費(fèi)用用。3）通信速速率的要要求從功能的的角度，，在配電電自動(dòng)化化系統(tǒng)中中，進(jìn)線線監(jiān)視、、10kV開閉所和和配電變變電站監(jiān)監(jiān)控和饋饋線自動(dòng)動(dòng)化（FA）對(duì)于通通訊的速速率要求求最高，，其次是是公用配配變的巡巡檢和負(fù)負(fù)荷監(jiān)控控系統(tǒng)，，遠(yuǎn)方抄抄表和計(jì)計(jì)費(fèi)自動(dòng)動(dòng)化對(duì)于于通訊的的速率的的要求較較低。從配電自自動(dòng)化系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)的角度度，集結(jié)結(jié)了大量量數(shù)據(jù)的的主干線線對(duì)通信信速率的的要求要要遠(yuǎn)高于于分支線線對(duì)通信信速率的的要求。。4）雙向通通信能力力配電自動(dòng)動(dòng)化的大大多數(shù)功功能要求求雙向通通信，如如對(duì)于故故障區(qū)段段隔離和和恢復(fù)正正常區(qū)域域供電的的功能，，則必須須要求有有雙向通通訊能力力的信道道。5）通信不不受停電電的影響響配電網(wǎng)的的調(diào)度自自動(dòng)化功功能和故故障區(qū)段段隔離，，及恢復(fù)復(fù)正常區(qū)區(qū)域供電電的功能能要求，，即使在在停電的的地區(qū)通通信仍能能正常進(jìn)進(jìn)行。6）通信系系統(tǒng)的使使用與維維護(hù)方便便性配電自動(dòng)動(dòng)化的通通信系統(tǒng)統(tǒng)構(gòu)成規(guī)規(guī)模往往往較大，，而且通通常采用用多種通通信方式式相結(jié)合合，因此此在設(shè)計(jì)計(jì)上，應(yīng)應(yīng)考慮盡盡可能地地簡化這這一復(fù)雜雜的通信信系統(tǒng)的的使用與與維護(hù)。。2配電自動(dòng)動(dòng)化的通通信系統(tǒng)統(tǒng)的組成成及作用用2.1數(shù)字通信信技術(shù)中中的幾個(gè)個(gè)基本概概念2.2數(shù)據(jù)通信信傳輸方方式2.3通信規(guī)約約2.4調(diào)制解調(diào)調(diào)器的作作用及原原理2.1數(shù)字通通信技術(shù)術(shù)中的幾幾個(gè)基本本概念（1）碼碼元。遠(yuǎn)動(dòng)通訊訊系統(tǒng)傳傳輸?shù)臄?shù)數(shù)據(jù)是用用碼元序序列表示示的。若若數(shù)據(jù)用用一串有有具體定定義的脈脈沖表示示，則稱稱每個(gè)信信號(hào)脈沖沖為碼元元，即攜攜帶信息息的信號(hào)號(hào)單元叫叫碼元。。在短距距離傳送送中，邏邏輯高電電平用““1”表示，，低電平平用“0”表示（（稱為單單極脈沖沖）。在在較長距距離傳輸輸中可用用正負(fù)電電平表示示（稱為為單雙極極脈沖））。（2）碼碼元傳輸輸速率（（傳碼率率）。單位為為波特（（band），它定義為為單位時(shí)時(shí)間（秒秒）內(nèi)通通過系統(tǒng)統(tǒng)所傳送送的碼元元數(shù)（脈脈沖數(shù)）），也稱稱傳碼率率。碼元傳輸輸速率Nb可用下式式表示為為Nb＝1/Ts假設(shè)有一一個(gè)碼元元（“1”或“0”）信號(hào)號(hào)波形的的脈沖寬寬度為Ts，顯然Ts越小，脈脈沖寬度度越窄，，單位時(shí)時(shí)間內(nèi)傳傳送的碼碼元數(shù)越越多，傳傳送的數(shù)數(shù)據(jù)、符符號(hào)數(shù)目目也就越越多，即即效率越越高。例如，在在一個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸系統(tǒng)中中，如果果傳送的的信號(hào)波波形的脈脈沖寬度度為1.67ms，則信號(hào)傳傳輸速率率約為600（band），即每秒可可傳送600個(gè)脈沖。。（3）信息傳輸輸速（傳傳信率））。單位是比比特/秒（bit//s），它定義為為單位時(shí)時(shí)間（秒秒）內(nèi)通通過系統(tǒng)統(tǒng)所傳輸輸?shù)男畔⑾⒘?，又又稱作數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸速率，，可用下下式表示示為:Rb=Nblog2N式中：N為一個(gè)脈脈沖所表表示的有有效狀態(tài)態(tài)，即調(diào)調(diào)制電平平數(shù)（為為2的整數(shù)倍倍）；Nb為每秒傳傳送的脈脈沖數(shù),,如果數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸系統(tǒng)傳傳送的是是二進(jìn)制制碼元，，則N＝2，那么碼元元傳輸速速率Nb和信息傳傳輸速率率Rb是一樣的的。從式可以以看出，，在碼元元傳輸率率Nb不變的情情況下，，傳輸碼碼元的進(jìn)進(jìn)制越高高，即N值越大的的話，則則Rb越大，也也就是所所傳輸?shù)牡男畔⒘苛吭酱?；；但?duì)應(yīng)應(yīng)的系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)制數(shù)數(shù)越大，，其技術(shù)術(shù)問題越越復(fù)雜，，實(shí)現(xiàn)越越困難。。另外，，傳輸信信道的頻頻帶也給給傳輸速速率帶來來一定的的限制。。（4）消息傳輸輸速率（（消息率率）。單位是是比特/秒（bit//s），它定義為為單位時(shí)時(shí)間（秒秒）內(nèi)通通過系統(tǒng)統(tǒng)傳輸?shù)牡膹男畔⑾⒃窗l(fā)出出的信息息量，記記做Rm。傳碼率、、傳信率率和消息息率三者者定義5）誤碼率率。在莫一數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸過程中中，發(fā)生生錯(cuò)誤的的碼元數(shù)數(shù)與總傳傳輸碼元元數(shù)之比比稱為誤誤碼率。。電力系系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)動(dòng)通信中中要求誤誤碼率小小于10－5誤碼率與與通信的的質(zhì)量以以及各種種干擾的的大小等等因素有有關(guān).（6）帶寬（（BandWindth）。它是指傳傳輸模擬擬信號(hào)的的頻帶寬寬度，模模擬信號(hào)號(hào)帶寬由由較高頻頻率減去去較低頻頻率得到到，但為為了表達(dá)達(dá)方便，，通常利利用頻率率范圍來來描述帶帶寬。例例如，音音頻信號(hào)號(hào)的帶寬寬是300～3400Hz。（7）基帶和基基帶傳輸輸。在實(shí)際工工作中人人們所需需要傳輸輸?shù)脑际夹盘?hào)（（信息信信號(hào)），，無論是是模擬信信號(hào)（如如語音信信號(hào)、圖圖象信號(hào)號(hào)等），，還是數(shù)數(shù)字信號(hào)號(hào)（如計(jì)計(jì)算機(jī)和和各種數(shù)數(shù)字終端端輸出的的信號(hào)）），通常常其頻率率都較低低，它們們所占據(jù)據(jù)的這部部分頻帶帶，通常常成為基基本頻帶帶（簡稱稱為基帶帶），基基帶也就就是指信信號(hào)本身身的基本本頻帶。?；鶐判盘?hào)中的的每個(gè)基基帶脈沖沖實(shí)際上上就是一一個(gè)可傳傳輸?shù)拇a碼元。如如果將基基帶信號(hào)號(hào)直接在在信道（（以傳輸輸媒質(zhì)為為基礎(chǔ)的的信號(hào)通通道）中中傳輸，，就稱為為基帶傳傳輸。（8）調(diào)制與與頻帶傳傳輸。由于基基帶傳輸輸?shù)男诺赖劳ǔＪ鞘怯芯€信信道，如如明線、、對(duì)稱電電纜、同同軸電纜纜等，所所以不能能遠(yuǎn)距離離傳輸。。為了遠(yuǎn)遠(yuǎn)距離傳傳輸，一一般要利利用無線線通道或或載波通通道，如如利用載載波通道道，這時(shí)時(shí)就須借借助于正正弦載波波，通過過頻譜變變換和搬搬移后，，在進(jìn)行行傳輸。。所謂調(diào)制制就是在在調(diào)制器器中，將將數(shù)字基基帶信號(hào)號(hào)調(diào)制到到載波上上，變?yōu)闉閿?shù)字載載波信號(hào)號(hào)。這種種用載波波運(yùn)載基基帶信號(hào)號(hào)的過程程稱為調(diào)調(diào)制。反反之，從從已調(diào)制制過的載載波信號(hào)號(hào)中，將將作為調(diào)調(diào)制信號(hào)號(hào)的原基基帶信號(hào)號(hào)分離出出來的過過程稱為為解調(diào)。。(9)報(bào)報(bào)文及及報(bào)文分分組。報(bào)文是是一組包包含數(shù)據(jù)據(jù)和呼叫叫控制信信號(hào)（例例如地址址）的二二進(jìn)制數(shù)數(shù)，是在在數(shù)據(jù)傳傳輸中具具有多種種特定含含義的信信息內(nèi)容容。（10））以太網(wǎng)網(wǎng)（ETHERNET）。它是一種種局部通通信網(wǎng)，，通常在在線路半半徑1～～10km中等規(guī)模模的范圍圍內(nèi)使用用，為單單一組織織或單位位的非公公用網(wǎng)，，網(wǎng)中的的傳輸介介質(zhì)可以以是雙絞絞線、同同軸電纜纜或光纖纖等。它它的特點(diǎn)點(diǎn)是：信信道帶寬寬較寬；；傳輸速速率可達(dá)達(dá)10Mbit/s;;誤碼率很很低（一一般為10－8～10－11）.2.2數(shù)據(jù)通信信的傳輸輸方式（1）通信系系統(tǒng)的傳傳輸方式式按照信信息傳輸輸?shù)姆较蛳蚝蜁r(shí)間間可分為為：單工工通信、、半雙工工通信和和全雙工工通信三三種方式式單工通信信：按單一方方向傳送送的工作作方式半雙工通通信：是指信息息可以雙雙方向傳傳送，只只能分時(shí)時(shí)交替進(jìn)進(jìn)行全雙工通通信：可以同時(shí)時(shí)進(jìn)行雙雙方向的的傳送信信息2）典型數(shù)數(shù)據(jù)通信信系統(tǒng)的的組成數(shù)據(jù)傳輸輸設(shè)備（DCE））的主要作作用是將將數(shù)據(jù)終端端設(shè)備（（DTE）送來的基基帶數(shù)字字信號(hào)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成使使用與遠(yuǎn)遠(yuǎn)距離傳傳送的數(shù)數(shù)字載波波信號(hào)。。常見數(shù)據(jù)據(jù)傳輸設(shè)設(shè)備有：：調(diào)制解解調(diào)器（（modem）、、復(fù)接分接接器、數(shù)數(shù)傳電臺(tái)臺(tái)、載波波機(jī)和光光端機(jī)。。數(shù)據(jù)傳輸輸信道：：按載體傳傳輸形式式：有線線傳輸和和無線傳傳輸按數(shù)據(jù)傳傳輸形式式：模擬擬信道和和數(shù)字信信道（3）典型數(shù)數(shù)據(jù)通信信系統(tǒng)的的接口數(shù)據(jù)傳輸輸設(shè)備的的主要作作用是講講數(shù)據(jù)終終端設(shè)備備送來的的基帶數(shù)數(shù)字信號(hào)號(hào)轉(zhuǎn)變成成適用于于遠(yuǎn)距離離傳送的的數(shù)字載載波信號(hào)號(hào)。常見數(shù)據(jù)據(jù)傳輸設(shè)設(shè)備（DCE））與數(shù)據(jù)終終端設(shè)備備（DTE））之間的接接口：RS-232或RS-485接口。RS-232接口：美美國電子子工程學(xué)學(xué)會(huì)1973年年制訂的的串行接接口幾百米。。邏輯電電平。RS-485接口：改改進(jìn)的串串行接口口采用雙雙線傳輸輸信號(hào)幾幾千米差分方式式的電位位差，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成邏邏輯電平平。2.3通信規(guī)約約（Protocol）所謂通信信規(guī)約是是指調(diào)度度端和執(zhí)執(zhí)行端通通信時(shí)共共同使用用的人工工語言的的語法規(guī)規(guī)則及應(yīng)應(yīng)答關(guān)系系。規(guī)約約規(guī)定怎怎樣開始始/結(jié)束通信信、誰管管理通信信、怎樣樣傳輸信信息、數(shù)數(shù)據(jù)是怎怎樣表示示和保護(hù)護(hù)的、工工作機(jī)理理、支持持的數(shù)據(jù)據(jù)類、支支持的命命令以及及怎樣檢檢測/糾錯(cuò)等內(nèi)內(nèi)容。調(diào)調(diào)度端和和執(zhí)行端端只有使使用相同同的通信信規(guī)約，，彼此才才能明白白對(duì)方所所發(fā)信息息的意義義，通信信才能正正常進(jìn)行行。OSI標(biāo)準(zhǔn)制訂訂通信規(guī)規(guī)約是發(fā)發(fā)展趨勢勢國際化標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)組織織ISO定義了一一個(gè)開放放式系統(tǒng)統(tǒng)互聯(lián)模模型標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)OSI，該模型包包含了七七層協(xié)議議，即物物理層、、數(shù)據(jù)鏈鏈路層、、網(wǎng)絡(luò)層層、傳輸輸層、會(huì)會(huì)話層、、表示層層和應(yīng)用用層，每每一層都都強(qiáng)調(diào)特特殊的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)功能能。任何何一層只只向它的的上一層層提供服服務(wù)，并并接受下下一層的的服務(wù)申申請(qǐng)，每每一層只只與它的的對(duì)應(yīng)層層進(jìn)行通通信。（1）物理層物理層提提供兩個(gè)個(gè)通信實(shí)實(shí)體之間間的數(shù)據(jù)據(jù)傳輸路路徑，它它負(fù)責(zé)在在連接兩兩個(gè)相鄰鄰的節(jié)點(diǎn)點(diǎn)之間的的各種媒媒介上透透明地傳傳輸任意意位流。。該層定定義物理理網(wǎng)絡(luò)結(jié)結(jié)構(gòu)、所所使用的的媒介的的機(jī)械和和電氣特特性以及及傳輸編編碼和計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)間間等。（2）數(shù)據(jù)鏈鏈路層數(shù)據(jù)鏈路路層是將將物理層層的“位位”組成成“幀””，定義義網(wǎng)絡(luò)邏邏輯拓?fù)鋼浣Y(jié)構(gòu)、、媒介訪訪問策略略、物理理地址、、尋址方方式，并并提供連連接服務(wù)務(wù)。（3）網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層的的作用是是將數(shù)據(jù)據(jù)轉(zhuǎn)移到到一個(gè)特特定的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)位置置，并且且確保正正確數(shù)據(jù)據(jù)經(jīng)過路路由選擇擇發(fā)送到到由不同同網(wǎng)絡(luò)組組成的網(wǎng)網(wǎng)際網(wǎng)，，即提供供連接服服務(wù)。（4）傳輸層層傳輸層提提供端到到端的數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)文文傳輸，，它將下下層的信信息組成成段，并并將這些些段提交交給回話話層，或或者更上上層的協(xié)協(xié)議處理理；它使使用網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層的路路由服務(wù)務(wù)，并提提供數(shù)據(jù)據(jù)連接服服務(wù)。

（5）會(huì)話層層會(huì)話層實(shí)實(shí)現(xiàn)服務(wù)務(wù)請(qǐng)求者者和提供供者之間間的通信信。通信信會(huì)話被被用來建建立、維維護(hù)、同同步并且且管理通通信實(shí)體體之間的的對(duì)話機(jī)機(jī)制所制制約。通通常，本本層協(xié)議議也幫助助較高層層協(xié)議識(shí)識(shí)別和連連接到網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上提提供的各各種服務(wù)務(wù)。（6）表示層層表示層能能把數(shù)據(jù)據(jù)轉(zhuǎn)換成成一種能能被各個(gè)個(gè)計(jì)算機(jī)機(jī)以及允允許的應(yīng)應(yīng)用程序序相互理理解的約約定格式式（傳輸輸語法））。表示示層的主主要作用用是翻譯譯和加密密。（7）應(yīng)用層層應(yīng)用層包包含了針針對(duì)每一一項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)服務(wù)的的所有問問題和功功能。換換句話說說，上面面6層協(xié)議包包含了通通常支持持網(wǎng)絡(luò)服服務(wù)的任任務(wù)和技技術(shù)，而而應(yīng)用層層則提供供了完成成指定網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)務(wù)功能所所需的協(xié)協(xié)議。2.4調(diào)制解調(diào)調(diào)器的作作用和原原理所謂調(diào)制制解調(diào)器器是講數(shù)數(shù)字基帶帶信號(hào)調(diào)調(diào)制在載載波上，，變?yōu)閿?shù)數(shù)字載波波信號(hào)，，這種過過程叫調(diào)調(diào)制（modulate)調(diào)制器。。從已調(diào)制制過的載載波信號(hào)號(hào)中，講講作為調(diào)調(diào)制信號(hào)號(hào)的原基基帶信號(hào)號(hào)分離出出來的過過程稱稱為解調(diào)調(diào)過程（（demodulator)解調(diào)器。。調(diào)制解調(diào)調(diào)器的作作用a)講基帶信信號(hào)的頻頻譜移到到載頻附附近，以以適應(yīng)信信道頻帶帶的要求求，便于于發(fā)送和和接收。。b)實(shí)現(xiàn)信道道的多路路復(fù)用。。c)壓縮信號(hào)號(hào)帶寬，，以便于于利用話話帶傳輸輸設(shè)備進(jìn)進(jìn)行數(shù)據(jù)據(jù)傳輸調(diào)制的基基本原理理有一個(gè)正正弦電壓壓信號(hào)u=UMaxSin((wt++Ψ)我們可以以讓正弦弦波電壓壓的幅值值，角頻頻率和初初相角隨隨源碼信信號(hào)變化化。1）數(shù)字字調(diào)幅ASK（（amplitudeshiftkeying）2)數(shù)字調(diào)頻頻FSK((frequencyshiftkeying)3)數(shù)字調(diào)相相PSK((phaseshiftkeying)調(diào)制的幾幾個(gè)基本本的脈沖沖波形圖圖a)碼元波形形b)調(diào)幅波形形c)調(diào)頻波形形d)二元絕對(duì)對(duì)調(diào)相波波形e)二元相對(duì)對(duì)調(diào)相波波形3配電系統(tǒng)統(tǒng)自動(dòng)化化的通信信方式及及特點(diǎn)（1）電電力線載載波通信信的特點(diǎn)點(diǎn)傳統(tǒng)的高高壓線路路載波技技術(shù)是以以實(shí)現(xiàn)長長距離的的兩點(diǎn)通通信為目目標(biāo)是一一種點(diǎn)對(duì)對(duì)點(diǎn)的傳傳輸方式式，因此此在線路路兩側(cè)裝裝有阻波波器以防防止區(qū)內(nèi)內(nèi)信號(hào)泄泄露，同同時(shí)也避避免區(qū)外外信號(hào)及及噪聲進(jìn)進(jìn)入本區(qū)區(qū)段。對(duì)對(duì)于無斷斷點(diǎn)的線線路，例例如變電電站與變變電站之之間，采采用載波波通信，，效果較較好。對(duì)對(duì)于配電電網(wǎng)線路路，由于于線路多多臺(tái)配電電變壓器器以及線線路由于于柱上開開關(guān)的斷斷點(diǎn)，還還有配電電線路本本身存在在的高噪噪聲、阻阻抗變化化大和衰衰耗大等等因素，，使載波波通信在在配電線線路中使使用受到到了較大大的影響響。3.1電力線載載波通信信（2）載載波通信信的組成成應(yīng)用圖“相一地”制高頻通通道的構(gòu)構(gòu)成1一輸電電線；2高頻頻阻波器器；3—耦合電容容器；4結(jié)合合濾波器器5放電電間隙；；6—接地隔離離開關(guān)；；7高高頻電纜纜；8高高頻收收發(fā)信機(jī)機(jī)

（3）在設(shè)計(jì)計(jì)配電線線載波通通信系統(tǒng)統(tǒng)方案時(shí)時(shí)，應(yīng)明明確以下下技術(shù)問問題：隨著線路路結(jié)構(gòu)的的變動(dòng)（（分段開開關(guān)、聯(lián)聯(lián)絡(luò)開關(guān)關(guān)和分支支開關(guān)的的動(dòng)作）），載波波信號(hào)的的衰減情情況也要要發(fā)生變變化，在在設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)應(yīng)考慮慮最壞的的情況。。隨著線路路的用電電負(fù)荷變變動(dòng)，載載波信號(hào)號(hào)的衰減減情況也也要發(fā)生生變化，，一般負(fù)負(fù)荷越重重，衰減減越嚴(yán)重重，在設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)應(yīng)考慮最最壞的情情況。不同的用用電設(shè)備備對(duì)載波波信號(hào)的的干擾也也不同，，直接整整流環(huán)節(jié)節(jié)和高頻頻激勵(lì)的的氣體放放電燈對(duì)對(duì)載波信信號(hào)的干干擾較大大。地埋電纜纜的線-線、線-地之間的的分布電電容較大大，因此此對(duì)載波波信號(hào)的的衰減較較大，并并且頻率率越高，，衰減越越大，因因此要求求在有地地埋電纜纜的線路路上，使使用較低低的載波波頻率。。配電線載載波頻率率越低，，線路衰衰減越小小，受50Hz工頻的諧諧波干擾擾越強(qiáng)；；其頻率率越高，，線路衰衰減越大大，受50Hz工頻的諧諧波干擾擾越弱。。故綜合合考慮，，配電線線載波信信號(hào)的頻頻率范圍圍應(yīng)為5~40kHz,在衰減可可以接受受的情況況下，使使用20~40kHz最佳。因使用的的頻率較較低，耦耦合濾波波器必須須在10000pF以上，阻阻波器和和結(jié)合濾濾波器也也與PLC不同。因線路分分支較多多，為降降低成本本，一般般不在各各分支上上加阻波波器，為為此必須須采取以以下措施施：載波波機(jī)采用用FSK方式提高高抗干擾擾能力；；增大輸輸出功率率以提高高信噪比比和適應(yīng)應(yīng)范圍；；具備一一定的輸輸出功率率裕量，，以保證證在最不不利的情情況下滿滿足使用用要求。。對(duì)一些非非常復(fù)雜雜且信號(hào)號(hào)衰減大大的線路路，或?qū)?duì)一些能能產(chǎn)生強(qiáng)強(qiáng)干擾的的分支，，應(yīng)適當(dāng)當(dāng)加設(shè)阻阻波器以以降低信信號(hào)衰減減和減少少干擾信信號(hào)進(jìn)入入載波通通道。對(duì)于一些些在通信信距離上上滿足不不了的環(huán)環(huán)網(wǎng)配電電線路，，可以在在其當(dāng)中中適當(dāng)位位置加設(shè)設(shè)阻波器器，并將將其兩側(cè)側(cè)的線路路上的設(shè)設(shè)備信息息分別上上報(bào)給兩兩側(cè)相應(yīng)應(yīng)的主變變電所，，如下圖圖所示為為較長饋饋線載波波通信系系統(tǒng)的組組成。（4）電力線線載波通通信的優(yōu)優(yōu)缺點(diǎn)綜合上述述，配電電線載波波通信有有如下優(yōu)優(yōu)點(diǎn)和缺缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：可以完全全為電力力公司所所控制，，因而便便于管理理；可以溝通通電力公公司所關(guān)關(guān)心的任任何測控控點(diǎn)；不需要得得到無線線電管理理委員會(huì)會(huì)(FCC)的許可等等。缺點(diǎn)：配電線載載波通信信系統(tǒng)的的數(shù)據(jù)傳傳輸速率率較低，，容易受受到干擾擾、非線線性失真真和信道道間交叉叉調(diào)制的的影響；；配電線載載波通信信系統(tǒng)采采用的電電容器和和電感器器的體積積較大、、價(jià)格也也較高；；（1）光纖的的結(jié)構(gòu)與與尺寸3.2光纖通信信光纖是一一種適合合光波傳傳輸、損損耗小、、可彎曲曲的玻璃璃絲SiO2材料；其結(jié)構(gòu)包包括纖芯芯、緩沖沖層和包包層，它它們都是是玻璃的的，外面面還有由由涂復(fù)材材料和塑塑料制成成的涂層層和保護(hù)護(hù)層。纖纖芯和包包層決定定了光特特性，所所以纖芯芯采用高高純度材材料，以以避免雜雜質(zhì)引起起損耗；；包層采采用純度度稍差的的材料，，其折射射率稍高高于緩沖沖層，但但低于纖纖芯。包包層的作作用是加加大外直直徑，使使光纖結(jié)結(jié)實(shí)，能能抵抗彎彎曲。

光纖的結(jié)結(jié)構(gòu)光纖的尺尺寸描述光纖纖尺寸的的參數(shù)有有兩個(gè)：：內(nèi)芯直徑徑和反射層直直徑，其度量量單位都都為微米(μm,,1μμm=1×10-6m)。最細(xì)的光光纖其內(nèi)內(nèi)芯直徑徑通常只只有5~10μm，粗一些的的光纖其其內(nèi)芯直直徑為50~100μμm。局域網(wǎng)中中最常用用的光纖纖是62.5μm//125μm的光纖，其其中62.5μm是內(nèi)芯直直徑，而而125μμm是反射層層的直徑徑。（2）光纖的的類型多模光纖纖(MultimodeFiber,MMF))光信號(hào)不不止一種種波長，，典型的的多模光光纖尺寸寸為62.5μm//125μm單模光纖纖(SinglemodeFiber,SMF)光信息只只有一種種波長，，典型的的單模光光纖尺寸寸為8μm//125μm（3）光纖通通信系統(tǒng)統(tǒng)（4）光纖通通信的優(yōu)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：(1)傳傳輸頻帶帶很寬，，通信容容量大。。(2)傳傳輸衰耗耗小，適適合于長長距離傳傳輸。(3)體體積小，，重量輕輕，可繞繞性強(qiáng)，，敷設(shè)方方便。(4)輸輸入與輸輸出間電電隔離，，不怕電電磁干擾擾。(5)保保密性好好，無漏漏信號(hào)和和串音干干擾。(6)抗抗腐蝕，，抗酸堿堿，且光光纜可直直埋地下下。缺點(diǎn)：（1)強(qiáng)度不如如金屬線線。(2)連連接比較較困難。。(3)分分路和耦耦合不方方便。(4)彎彎曲半徑徑不宜太太小。

(5)光纖通通信系統(tǒng)統(tǒng)的組成成通信容量量大，中中繼距離離長（在在多模光光纖中光光信號(hào)可可傳輸6km左右，在在單模光光纖中可可傳輸30km左右）。。特點(diǎn)是是可靠性性高，傳傳輸速率率高，不不受雷電電、開關(guān)關(guān)操作的的影響，，抗電磁磁等干擾擾的能力力強(qiáng)，可可作為語語言、數(shù)數(shù)據(jù)和圖圖象的傳傳輸。因因此光纖纖通信已已經(jīng)成為為城市配配電網(wǎng)通通信的主主要方式式，也是是當(dāng)前較較好的通通信手段段。光纖自愈愈環(huán)網(wǎng)光端機(jī)光端機(jī)光端機(jī)光端機(jī)FTUFTUFTU配電主站站A環(huán)B環(huán)F光纖自愈愈環(huán)網(wǎng)光端機(jī)光端機(jī)光端機(jī)光端機(jī)FTUFTUFTU配電主站站A環(huán)B環(huán)FA環(huán)多通道光光端機(jī)COM1COM2COM3COM4COM5網(wǎng)管A進(jìn)B出B進(jìn)A出多通道光光端機(jī)示示意圖現(xiàn)場配置置模式實(shí)實(shí)例（架架空系統(tǒng)統(tǒng)）數(shù)據(jù)子站513.3高頻電壓壓脈動(dòng)控控制系統(tǒng)統(tǒng)信號(hào)傳送送范圍可可以從高高壓配電電線經(jīng)柱柱上變壓壓器或箱箱式變壓壓器至低低壓用戶戶端。信號(hào)號(hào)傳送特特性受諧諧波和負(fù)負(fù)載端裝裝設(shè)的并并聯(lián)電容容器影響響，頻率率選擇要要恰當(dāng)(50Hz系統(tǒng)多用用283..3Hz，60Hz系統(tǒng)多用用260Hz)。調(diào)制制方式與與傳送速速度的關(guān)關(guān)系用移移幅鍵控控(ASK)方式時(shí)低低于10bps,用移頻鍵鍵控(FSK)方式時(shí)為為50~60bps。高頻電壓壓脈動(dòng)控控制技術(shù)術(shù)特點(diǎn)：：3.4工頻控制制技術(shù)工頻控制制技術(shù)的的特點(diǎn)：：信號(hào)號(hào)發(fā)生原原理是在在工頻電電源電壓壓過零點(diǎn)點(diǎn)附近用用晶閘管管控制電電容放電電或通過過電感吸吸收電流流產(chǎn)生脈脈沖波。。傳送送速度是是通過在在過零點(diǎn)點(diǎn)同時(shí)傳傳送多個(gè)個(gè)通道脈脈沖，可可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)很高的的傳送速速度。傳送送可靠性性受負(fù)荷荷阻抗變變化的影影響，并并要注意意利用控控制相位位原理的的其他設(shè)設(shè)備所發(fā)發(fā)出的脈脈沖的干干擾。是一種雙雙向通信信方式，，它也是是利用電電力傳輸輸線作為為信號(hào)傳傳輸途徑徑，并利利用電壓壓過零的的時(shí)機(jī)進(jìn)進(jìn)行信號(hào)號(hào)調(diào)制。。工頻控制制技術(shù)的的優(yōu)點(diǎn)和和缺點(diǎn)：：工頻控制制技術(shù)與與脈動(dòng)控控制技術(shù)術(shù)相比，，設(shè)備更更簡單，，投資更更節(jié)省；；與配配電線載載波系統(tǒng)統(tǒng)相比，，工頻控控制技術(shù)術(shù)不存在在由于駐駐波而帶帶來的盲盲點(diǎn)問題題。同脈脈動(dòng)控制制技術(shù)類類似，工工頻控制制技術(shù)存存在的突突出問題題是當(dāng)停停電時(shí)通通信將中中斷，這這妨礙了了其應(yīng)用用于配電電自動(dòng)化化系統(tǒng)的的其它功功能中，，但是對(duì)對(duì)于自動(dòng)動(dòng)抄表和和負(fù)荷控控制卻不不會(huì)受到到影響。。電話線已已被電力力公司廣廣泛應(yīng)用用于SCADA和繼電保保護(hù)中，，長期的的實(shí)踐證證明它是是一種成成熟的通通信方式式。單從從技術(shù)角角度看，，利用電電話線通通信是很很適合于于配電自自動(dòng)化系系統(tǒng)的，，利用電電話線通通信可以以達(dá)到較較高的波波特率，，而且容容易實(shí)現(xiàn)現(xiàn)雙向通通信。但但是電話話專線的的租用費(fèi)費(fèi)用往往往較高，，并且電電力公司司無法完完全掌握握電話線線通信的的維護(hù)以以確保其其可靠運(yùn)運(yùn)行。3.5電話線通通信專線電話話：能傳輸高高達(dá)2400bps的數(shù)據(jù),但必須支支付較高高的租金金。這種種方式適適用于對(duì)對(duì)通信速速率有較較高要求求的場合合，如FTU、TTU與區(qū)域工工作站之之間以及及區(qū)域工工作站或或RTU與配電自自動(dòng)化主主站間的的通信等等。公用電話話網(wǎng)的撥撥號(hào)電話話：代替租租用專線線可以大大大降低低使用費(fèi)費(fèi)用,并且在接接通后也也能傳輸輸達(dá)到2400bps的傳輸速速率,但是聯(lián)通通的時(shí)間間(包括撥號(hào)號(hào)、振鈴鈴檢測和和摘機(jī))較長，尤尤其是遇遇上通道道忙，一一時(shí)接不不通的情情形，因因此僅適適用于對(duì)對(duì)通信速速率要求求不高的的場合，，如遠(yuǎn)程程自動(dòng)抄抄表等。。采用電話話線的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)和不不足：a)優(yōu)點(diǎn)：采采用電話話線傳輸輸數(shù)據(jù)利利用了電電話網(wǎng)的的現(xiàn)有資資源，因因此具有有簡單、、投資少少和使用用方便等等優(yōu)點(diǎn)。。b)不足：傳輸速率率受限，，一般在在2400bps以內(nèi)。有的街區(qū)區(qū)從市容容角度考考慮不允允許架線線橫跨馬馬路，這這使得架架設(shè)電話話線困難難重重。。電力公司司無法完完全掌握握電話線線的維護(hù)護(hù)以確保保其可靠靠運(yùn)行。。電話線難難以覆蓋蓋到許多多區(qū)域。。傳輸差錯(cuò)錯(cuò)率高，，誤碼率率往往高高達(dá)10-3~10-5。傳輸距離離受限制制，因?yàn)闉閷?duì)于長長距離傳傳輸，由由于經(jīng)多多段轉(zhuǎn)接接，群延延時(shí)大，，信號(hào)畸畸變嚴(yán)重重，為此此必須對(duì)對(duì)線路采采取均衡衡措施。。撥號(hào)電話話的接續(xù)續(xù)時(shí)間長長且有時(shí)時(shí)接不通通?，F(xiàn)場總線線(FieldBus)是近二十十年來發(fā)發(fā)展起來來的新技技術(shù)，它它是連接接智能現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備備和自動(dòng)動(dòng)化系統(tǒng)統(tǒng)的數(shù)字字式雙向向傳輸、、多分支支結(jié)構(gòu)的的通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)場總線線的特點(diǎn)點(diǎn)：全數(shù)字化化的雙向向數(shù)據(jù)傳傳輸。智能程度度高，可可以完成成差錯(cuò)控控制和一一些采集集與控制制算法，，可以具具有一定定的報(bào)文文處理能能力。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)靈活，，可構(gòu)成成總線型型、環(huán)形形、星形形等各種種結(jié)構(gòu)。。開放式結(jié)結(jié)構(gòu)，便便于設(shè)備備間互連連。3.6現(xiàn)場總線線和RS485現(xiàn)場總線線的一對(duì)對(duì)傳輸線線上可以以共線聯(lián)聯(lián)接多臺(tái)臺(tái)設(shè)備，，使現(xiàn)場場設(shè)備的的通信簡簡單化。?，F(xiàn)場總線線采用經(jīng)經(jīng)打包后后的數(shù)字字信息傳傳輸，并并具有檢檢錯(cuò)和糾糾錯(cuò)手段段，因而而抗干擾擾能力強(qiáng)強(qiáng)。現(xiàn)場總線線是開放放式系統(tǒng)統(tǒng)，它是是根據(jù)開開放互連連系統(tǒng)協(xié)協(xié)議(OSI)的七層協(xié)協(xié)議制訂訂的，可可根據(jù)需需要將不不同廠商商的設(shè)備備互換互互連,還可以共共享數(shù)據(jù)據(jù)庫。采用現(xiàn)場場總線的的所有廠廠商都采采用統(tǒng)一一的組態(tài)態(tài)方法，，因而設(shè)設(shè)備便于于掌握。。(2)現(xiàn)場總線線的優(yōu)越越性體現(xiàn)現(xiàn)在以下下幾個(gè)方方面：常用的現(xiàn)現(xiàn)場總線線：有CANBUS(ControllerAreaNetwork)、LONWORKS((LocalOperatingNetworks)和PROFIBUS((ProcessFieldBus))等。它是一種種改進(jìn)的的串行接接口標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，其接接口環(huán)節(jié)節(jié)簡單且且不含CPU。與RS-232C不同，RS-485采用雙線線傳輸信信號(hào)，在在發(fā)送時(shí)時(shí)采用差差分的方方式將邏邏輯電平平轉(zhuǎn)換為為電位差差來傳送送，在接接收時(shí)將將電位差差還原為為邏輯電電平。RS-485最多可支支持64~256個(gè)發(fā)送/接收器對(duì)對(duì)，最遠(yuǎn)遠(yuǎn)傳輸距距離為2.5km(<<9600bps)，最高傳傳輸速率率為2.4Mbps。(3)RS-485：3.7無線通信信系統(tǒng)實(shí)踐證明明無線通通信系統(tǒng)統(tǒng)在配電電自動(dòng)化化中是具具有生命命力的。。無線通通信系統(tǒng)統(tǒng)是一種種覆蓋面面廣的通通信方式式，它不不需要傳傳輸線，，而且可可以構(gòu)成成雙向通通信系統(tǒng)統(tǒng)。所有