電力系統(tǒng)調(diào)度自動化課件之?dāng)?shù)據(jù)通信

第五章

數(shù)據(jù)通信電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信

基本概念遠(yuǎn)動通信遠(yuǎn)動（TeleControl)的定義遠(yuǎn)動，就是利用遠(yuǎn)程通信技術(shù)，對遠(yuǎn)方的運行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實現(xiàn)遠(yuǎn)程測量、遠(yuǎn)程信號、遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。遠(yuǎn)動通信遠(yuǎn)動的任務(wù)將表征電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的各發(fā)電廠和變電站有關(guān)的實時信息采集到調(diào)度控制中心把得到控制中心的命令發(fā)往發(fā)電廠和變電站遙信、遙測、遙控、遙調(diào)

遠(yuǎn)動通信的基本結(jié)構(gòu)

數(shù)字通信模型數(shù)據(jù)通信基本原理通信工作方式單工通信半雙工通信全雙工通信數(shù)據(jù)通信基本原理基本概念碼元數(shù)碼率信息傳輸速率誤碼率數(shù)據(jù)通信基本原理數(shù)據(jù)同步異步通信同步通信位同步濾波法鎖相法幀同步維持同步捕捉同步遠(yuǎn)動通信配置的基本類型

遠(yuǎn)動信息傳輸?shù)幕灸Ｊ綆袷綆袷竭h(yuǎn)動字序號標(biāo)志用戶數(shù)據(jù)監(jiān)督碼元幀分界符控制字遠(yuǎn)動字……遠(yuǎn)動字遠(yuǎn)動動信信息息傳傳輸輸?shù)牡幕颈灸ＤＪ绞焦ぷ髯髂ＤＪ绞窖h(huán)環(huán)傳傳輸輸方方式式發(fā)送送站站按按規(guī)規(guī)定定的的順順序序，，周周期期性性地地將將遠(yuǎn)遠(yuǎn)動動信信息息傳傳送送給給主主站站。。循循環(huán)環(huán)不不需需主主站站干干預(yù)預(yù)。。自發(fā)發(fā)傳傳輸輸模模式式在發(fā)發(fā)送送端端發(fā)發(fā)生生事事件件時時向向主主站站發(fā)發(fā)送送信信息息。。主主站站收收到到后后應(yīng)應(yīng)回回送送一一個個確確認(rèn)認(rèn)信信息息，，若若未未收收到到確確認(rèn)認(rèn)，，則則延延時時重重發(fā)發(fā)。。問答答傳傳輸輸模模式式主站站輪輪詢詢各各子子站站，，進(jìn)進(jìn)行行問問答答通通信信。。子子站站如如有有事事件件發(fā)發(fā)生生，，可可以以通通知知主主站站，，要要求求搶搶先先發(fā)發(fā)送送。。遠(yuǎn)動動通通信信的的性性能能指指標(biāo)標(biāo)數(shù)據(jù)據(jù)傳傳輸輸可可靠靠性性誤碼碼率率殘留留差差錯錯率率殘留留信信息息漏漏失失率率拒收收率率信息息漏漏失失率率準(zhǔn)確確度度實時時性性信息息傳傳輸輸信信道道電力力系系統(tǒng)統(tǒng)傳傳輸輸信信道道信道道類類型型電力力系系統(tǒng)統(tǒng)傳傳輸輸信信道道架空空明明線線和和電電纜纜電力力線線載載波波電力力載載波波載波波機(jī)機(jī)發(fā)信信支支路路：：信信號號進(jìn)進(jìn)行行載載波波調(diào)調(diào)制制，，并并放放大大送送到到高高頻頻通通道道。。收信信支支路路：：從從高高頻頻通通道道中中選選出出高高頻頻信信號號，，進(jìn)進(jìn)行行解解調(diào)調(diào)。。差接接系系統(tǒng)統(tǒng)：：連連接接收收、、發(fā)發(fā)支支路路和和用用戶戶話話機(jī)機(jī)的的線線路路，，防防止止振振鳴鳴現(xiàn)現(xiàn)象象。。自動動平平衡衡調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)系系統(tǒng)統(tǒng)：：為為保保證證通通話話清清晰晰，，自自動動調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)接接收收支支路路中中放放大大器器放放大大倍倍數(shù)數(shù)，，保保證證通通話話質(zhì)質(zhì)量量。。自動動交交換換系系統(tǒng)統(tǒng)：：連連接接少少數(shù)數(shù)話話機(jī)機(jī)的的自自動動交交換換。。載波波機(jī)機(jī)單邊邊帶帶傳傳輸輸變頻頻后后的的輸輸出出信信號號有有上上、、下下邊邊帶帶，，都都帶帶有有被被傳傳輸輸?shù)牡奶靥匦孕?，，可可以以任任選選一一個個邊邊帶帶傳傳輸輸，，稱稱為為單單邊邊帶帶傳傳輸輸。。單單邊邊帶帶傳傳輸輸要要解解決決2個主主要要問問題題：：①要能能很很好好地地濾濾去去相相鄰鄰無無用用頻頻率率成成分分和和無無用用邊邊帶帶；；②要在在接接收收端端高高度度準(zhǔn)準(zhǔn)確確地地重重復(fù)復(fù)設(shè)設(shè)置置載載波波。。兩級級調(diào)調(diào)制制兩級級調(diào)調(diào)制制解解決決濾濾去去相相鄰鄰無無用用頻頻率率成成分分和和無無用用邊邊帶帶的的問問題題。。最終終同同步步法法單邊邊帶帶的的調(diào)調(diào)制制波波是是一一個個調(diào)調(diào)幅幅—調(diào)頻頻波波，，需需要要一一個個與與發(fā)發(fā)信信頻頻率率完完全全一一致致的的載載頻頻振振蕩蕩實實現(xiàn)現(xiàn)解解調(diào)調(diào)。。最最終終同同步步法法就就是是在在發(fā)發(fā)信信端端發(fā)發(fā)送送一一個個中中頻頻載載波波信信號號（（13kHz），，而而在在收收信信端端收收信信支支路路中中，，用用中中頻頻窄窄帶帶濾濾波波器器，，濾濾出出中中頻頻信信號號，，供供給給二二次次解解調(diào)調(diào)。。電力力載載波波電力力載載波波載波波機(jī)機(jī)發(fā)送送側(cè)側(cè)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖圖電力力載載波波載波波機(jī)機(jī)接收收側(cè)側(cè)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖圖電力力系系統(tǒng)統(tǒng)傳傳輸輸信信道道光纖纖信信道道光端端機(jī)機(jī)模擬擬式式光光端端機(jī)機(jī)數(shù)字字式式光光端端機(jī)機(jī)光中中繼繼電力力系系統(tǒng)統(tǒng)傳傳輸輸信信道道微波波通通信信我國國采采用用20GHz作為為電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)的的主主干干線線，，8GHz作為為分分支支頻頻段段。。衛(wèi)星星通通信信衛(wèi)星星通通道道的的頻頻段段為為上上行行5925～6425MHz，下下行行為為3700～4200MHz。散射射通通信信通信信距距離離長長，，可可達(dá)達(dá)200～300km，可可跨跨越越山山地地，，但但是是需需要要經(jīng)經(jīng)過過其其他他通通信信方方式式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)接接到到調(diào)調(diào)度度中中心心。。該該方方式式適適合合地地域域廣廣大大的的山山區(qū)區(qū)。。短波波通通信信檢修修通通信信的的良良好好方方式式。。它它比比較較適適合合傳傳輸輸話話音音信信號號多路路復(fù)復(fù)用用技技術(shù)術(shù)使遠(yuǎn)遠(yuǎn)動動系系統(tǒng)統(tǒng)在在一一個個信信道道上上傳傳輸輸多多路路信信號號的的技技術(shù)術(shù)叫叫多多路路復(fù)復(fù)用用技技術(shù)術(shù)。。頻分多多路制制把各路路信號號安排排在不不同互互不重重疊的的頻段段內(nèi)，，在一一個信信道上上傳輸輸稱為為頻分分多路路調(diào)制制(FrequencyDivisionMultiplexer)。時分多多路制制時分多多路是是在一一個信信道上上按時時間順順序傳傳輸多多路信信號。。這時時各路路信號號應(yīng)是是離散散的脈脈沖信信號。。頻分多多路制制數(shù)字調(diào)調(diào)制與與解調(diào)調(diào)調(diào)制基帶信信號數(shù)據(jù)終終端設(shè)設(shè)備送送出的的原始始數(shù)據(jù)據(jù)信號號一般般是頻頻率很很低的的信號號，其其能量量或功功率集集中在在0頻率附附近，，并具具有一一定的的頻率率范圍圍，這這樣的的信號號稱為為基帶帶信號號。基帶傳傳輸直接傳傳輸基基帶信信號稱稱為基基帶傳傳輸。。調(diào)制遠(yuǎn)距離離傳輸輸不能能直接接傳輸輸基帶帶數(shù)據(jù)據(jù)，需需要使使用頻頻帶較較窄的的正弦弦波作作為載載波，，用基基帶信信號對對載波波的某某些參參量進(jìn)進(jìn)行控控制，，使這這些參參量隨隨基帶帶信號號變化化，該該過程程稱為為調(diào)制制。數(shù)字調(diào)調(diào)制與與解調(diào)調(diào)調(diào)制振幅鍵鍵控ASK振幅鍵鍵控用用載波波的不不同幅幅值表表示表表示二二進(jìn)制制的0或1。移頻鍵鍵控FSK發(fā)送端端產(chǎn)生生中心心頻率率f0，頻偏偏為f的兩個個載波波頻率率f1＝f0＋f，f2＝f0－f，分別別代表表數(shù)字字0和1。移相鍵鍵控PSK移相鍵鍵控以以載波波信號號的相相位偏偏移表表示二二進(jìn)制制數(shù)。。差錯控控制差錯控控制的的基本本概念念差錯控控制是是采用用可靠靠、有有效的的編碼碼以發(fā)發(fā)現(xiàn)或或糾正正數(shù)字字信號號在傳傳輸過過程中中由于于噪聲聲干擾擾而造造成的的錯碼碼。差差錯控控制也也稱抗抗干擾擾編碼碼。差錯控控制的的基本本概念念傳輸錯錯誤隨機(jī)錯錯誤突發(fā)錯錯誤抗干擾擾編碼碼抗干擾擾編碼碼就是是對要要傳送送的信信息進(jìn)進(jìn)行加加工，，按預(yù)預(yù)定的的規(guī)則則附加加上若若干監(jiān)監(jiān)督碼碼元，，使它它具有有一定定的特特征，，接收收端可可以按按照約約定的的規(guī)則則進(jìn)行行檢驗驗，從從而檢檢驗出出錯誤誤或糾糾正錯錯誤。。碼的性性能，，能檢檢出或或糾正正最可可能出出現(xiàn)的的那些些錯誤誤類型型。編碼效效率要要高，，所加加的監(jiān)監(jiān)督位位數(shù)要要少。。實現(xiàn)編編碼和和譯碼碼的方方法要要簡便便。差錯控控制方方式自動要要求重重傳ARQ在此方方式中中，發(fā)發(fā)送端端發(fā)送送能夠夠檢出出誤碼碼的碼碼字，，接收收端根根據(jù)碼碼字的的編碼碼特征征進(jìn)行行檢錯錯。若若判斷斷為有有錯，，則通通過反反饋信信道要要求重重傳，，直到到無錯錯誤為為止。。若無無錯碼碼，直直接發(fā)發(fā)送下下一個個碼字字。循環(huán)傳傳送檢檢錯同一信信息源源的信信息周周期性性循環(huán)環(huán)傳送送。發(fā)發(fā)送端端把信信息經(jīng)經(jīng)抗干干擾編編碼后后送入入信道道發(fā)送送。接接收端端判斷斷有無無錯碼碼，若若無，，則使使用此此數(shù)據(jù)據(jù)，否否則拋拋棄。。前向糾糾錯FEC發(fā)送端端將信信息經(jīng)經(jīng)糾錯錯編碼碼發(fā)出出。接接收端端接收收到數(shù)數(shù)據(jù)后后進(jìn)行行糾錯錯譯碼碼?；旌霞m糾錯HEC是前向向糾錯錯與自自動要要求重重傳的的結(jié)合合。接接收端端首先先進(jìn)行行糾錯錯譯碼碼，若若錯誤誤太多多，無無法糾糾錯，，則通通過反反饋信信道要要求重重傳。。奇偶校校驗奇偶校校驗是是字符符級的的檢錯錯方法法。它它在原原信息息之后后加上上一位位奇偶偶校驗驗位，，使字字符與與校驗驗位中中1的個數(shù)數(shù)保持持奇數(shù)數(shù)或偶偶數(shù)。。水平校校驗水平校校驗對對每個個字符符（8位）附附加一一位，，保證證9位中1的個數(shù)數(shù)為奇奇數(shù)或或偶數(shù)數(shù)。垂直校校驗垂直校校驗對對8個字符符附加加一個個校驗驗字符符，保保證9個字符符的第第0位中1的個數(shù)數(shù)為奇奇數(shù)或或偶數(shù)數(shù)。其其余位位類似似。線性分分組碼碼分組碼碼分組碼碼是對對長度度為k的信息息組，，按一一定的的規(guī)則則增加加r位監(jiān)督督位，，組成成長度度為n＝k＋r的序列列，記記做(n,k)碼。分組碼碼中，，碼字字中1的個數(shù)數(shù)稱為為碼重重。同一分分組碼碼中任任意2個碼字字對應(yīng)應(yīng)位上上數(shù)字字符號號不同同的位位數(shù)稱稱為碼碼距。。一個分分組碼碼中碼碼字之之間的的最小小距離離叫做做最小小碼距距dmin。若dmin≥l＋1，這種種碼能能檢出出l個差錯錯：l≤dmin－1若dmin≥2t＋1，這種種碼能能糾正正t個差錯錯：線性分分組碼碼線性分分組碼碼若監(jiān)督督位與與信息息位之之間是是線性性關(guān)系系稱為為線性性分組組碼。。線性性關(guān)系系指監(jiān)監(jiān)督位位與信信息位位間的的關(guān)系系是由由一組組線性性方程程組來來確定定的。。線性分分組碼碼中的的代數(shù)數(shù)運算算是模模2運算。。所謂謂模2運算，，即把把2當(dāng)作0。模2加就是是異或或運算算，模模2乘就是是與運運算。。線性分分組碼碼線性分分組碼碼對一般般的(n,k)碼：生成矩矩陣G＝[IkQ]G為k×n矩陣，，Ik為k×k單位陣陣，Q為k×r矩陣。。信息息位與與監(jiān)督督位間間的線線性關(guān)關(guān)系由由矩陣陣Q決定。。碼字C=MGC為碼字字的各各位，，是1×n矩陣，，M為信息息碼字字的各各位，，為1×k矩陣。。監(jiān)督矩矩陣H=[PIr]H為r×n矩陣，，Ir為r×r單位陣陣，P為r×k矩陣。。碼字與與監(jiān)督督矩陣陣的關(guān)關(guān)系C·HT＝0H與G間的關(guān)關(guān)系P＝QT線性分分組碼碼線性分分組碼碼性質(zhì)1、線性性分組組碼具具有封封閉性性，即即任意意2個碼字字之和和仍為為一個個碼字字。2、線性性分組組碼的的最小小碼距距等于于非0碼字的的最小小重量量。線性分分組碼碼線性分分組碼碼伴隨式式設(shè)發(fā)送送端發(fā)發(fā)送碼碼字C，接收收端接接收碼碼字為為R＝C＋E，E為干擾擾。兩側(cè)同同乘HT，∵C·HT＝0∴RHT=EHT記S＝RHT稱為伴伴隨式式。接收端端檢錯錯首先先檢查查伴隨隨式S是否為為0，非0則有錯錯。線性分分組碼碼循環(huán)碼碼循環(huán)碼碼是線線性分分組碼碼的一一個重重要子子類，，它有有嚴(yán)格格的代代數(shù)結(jié)結(jié)構(gòu)，，用代代數(shù)方方法可可以找找出許許多效效率高高，檢檢錯，，糾錯錯能力力強的的循環(huán)環(huán)碼。。碼字循環(huán)環(huán)移位后后仍然是是碼字的的線性分分組碼稱稱為循環(huán)環(huán)碼。線性分組組碼循環(huán)碼生成多項項式一個(n,k)碼字C可以表達(dá)達(dá)為一個個n－1次的多項項式：其中信息息字可表表示為k－1次的多項項式：C(x)＝m(x)g(x)g(x)是n－k次多項式式，稱為為生成多多項式。。上式表表明，任任一循環(huán)環(huán)碼的碼碼多項式式都是生生成多項項式的倍倍式?？梢宰C明明，g(x)是Xn+1的因式，，因此可可以對Xn+1進(jìn)行因式式分解，，取n－k次因式就就可得到到生成多多項式g(x)。線性分組組碼循環(huán)碼循環(huán)碼的的編碼編碼就是是從信息息碼得到到循環(huán)碼碼的碼字字。步驟驟如下：：(1)將信息多多項式m(x)乘以xn-k，得xn-km(x)；(2)將除以生生成多項項式，得得余式r(x)；(3)將余式跟跟在信息息組后面面，就組組成循環(huán)環(huán)碼的碼碼字。即C(x)＝xn-km(x)+r(x)線性分組組碼循環(huán)碼循環(huán)碼編編碼和檢檢錯的軟軟件算法法編碼編碼就是是求余式式。以（48，40）循環(huán)碼碼為例，，生成多多項式g(x)=x8+x2+x+1。這里n=48，k=40，n－k＝8?？梢詫⑿判畔⒋a乘乘以xn-k，即左移移8位，然后后再除以以g(x)得到余式式。每次參與與計算位位數(shù)太多多，可以以采用分分段計算算法減小小計算量量。把40位信息組組分為5段，每段段8位求一次次余式。。稱為8位求余式式法。線性分組組碼循環(huán)碼循環(huán)碼編編碼和檢檢錯的軟軟件算法法編碼將信息組組乘以xn-k，可以表表示為x8m(x)=(((((m4(x))x8+m3(x))x8+m2(x))x8+m1(x)x8+m0(x))x8∵x8m(x)＋r(x)=C(x)=Q(x)g(x)∴x8m(x)modg(x)=r(x)modg(x)記做x8m(x)≡≡r(x)逐段求余式：：r4(x)≡[0+m4(x)]x8r3(x)≡[r4(x)+m3(x)]x8……r(x)=r0(x)≡[r1(x)+m0(x)]x8線性分組碼循環(huán)碼循環(huán)碼編碼和和檢錯的軟件件算法編碼可寫成遞推算算法：rj(x)≡[rj+1(x)+mj(x)]x8j=4,3,2,1,0r5(x)=0為簡化計算，，可以將一個個字節(jié)的256個數(shù)的余式預(yù)預(yù)先求出，存存放在一張表表中，計算時時直接取用即即可。計算時時可以先計算算01h,02h,04h,08h,10h,20h,40h,80h8個數(shù)的余式，，然后利用線線性分組碼的的封閉性計算算所有其他碼碼字的余式。。比如01h的余式是07h，02h的余式是0Eh，則03h的余式是07h+0Eh=09h（異或）。線性分組碼循環(huán)碼循環(huán)碼編碼和和檢錯的軟件件算法檢錯檢錯很簡單，，只需將接收收到的48位碼字的前40位取出計算余余式，與最后后8位對比即可。。若相同則無無錯，否則有有錯。通信協(xié)議物理層國際標(biāo)準(zhǔn)化組組織ISO1983年提出了“開開放系統(tǒng)互聯(lián)聯(lián)OpenSystemsInterconnection”，即OSI參考模型。OSI參考模型的最最底層是物理理層。該層解解決原始位信信號在物理信信道上的正確確傳送問題，，需要規(guī)定物物理信道接口口和控制特性性，包括電氣氣、機(jī)械、功功能和過程等等。物理層數(shù)據(jù)傳傳輸規(guī)約是建建立、保持、、和拆除數(shù)據(jù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)傳輸設(shè)設(shè)備(DCE)之間地數(shù)據(jù)通通道地規(guī)約。。規(guī)約規(guī)定其其機(jī)械、電氣氣、功能及規(guī)規(guī)約特性。機(jī)機(jī)械特性規(guī)定定連接器的尺尺寸及緊固；；電氣特性規(guī)規(guī)定邏輯電平平及碼元寬度度；功能特性性規(guī)定連接器器針腳的定義義和功能；規(guī)規(guī)約特性規(guī)定定針腳線的相相互關(guān)系和連連接的建立與與拆除。物理層RS232C(1)機(jī)械特性采用DB25連接器。一般般DTE采用25針結(jié)構(gòu)，DCE采用25孔結(jié)構(gòu)。(2)電氣特性a、對電壓源的的要求：當(dāng)電電阻在3kΩ～7kΩ之間時，輸出出電壓為±（5V～15V）之間。電源源輸出阻抗應(yīng)應(yīng)大于300Ω。b、對終端的要要求：終端負(fù)負(fù)載的輸入阻阻抗在3kΩ～7kΩ之間。c、對邏輯電平平的規(guī)定：采采用負(fù)邏輯。。數(shù)據(jù)0及控制線的接接通狀態(tài)為＋＋5V～＋15V，數(shù)字1及控制線的斷斷開狀態(tài)為－－5V～－15V。噪聲容限±(3～5V)。d、接口信息息速率：<20kbpse、最大傳輸輸距離：15mf、采用非平平衡接口電電路。使用用2根地線：1根是機(jī)殼地地，1根是信號地地。標(biāo)準(zhǔn)要要求2根地線相互互獨立，相相互間應(yīng)具具有100Ω的絕緣阻抗抗。引腳名稱方向描述1保護(hù)地(CHASGND)與設(shè)備機(jī)殼相連。2發(fā)送數(shù)據(jù)(TD)DTE→DCE3接收數(shù)據(jù)(RD)DTE←DCE4請求發(fā)送(RTS)DTE→DCEDTE向DCE提出發(fā)送請求5允許發(fā)送(CTS)DTE←DCEDCE允許發(fā)送，是請求發(fā)送的回應(yīng)信號。6DCE就緒(DSR)DTE←DCEDCE準(zhǔn)備好，是請求發(fā)送的回應(yīng)信號。7信號地(SIGGND)電路地公共回路，參考地電位。8接收線路信號檢測器(載波檢測CD)DTE←DCEDCE檢測到符合規(guī)定的信號。RS232C功能特性引腳名稱方向描述9預(yù)留10預(yù)留11無定義12第二接收線路信號檢測器DTE←DCE13第二允許發(fā)送DTE←DCE14第二發(fā)送數(shù)據(jù)DTE→DCE15發(fā)送器信號元定時DTE←DCE16第二接收數(shù)據(jù)DTE←DCERS232C功能特性引腳名稱方向描述17接收器信號元定時DTE←DCE18無定義19第二請求發(fā)送DTE→DCE20DTE就緒(DTR)DTE→DCEDTE的數(shù)據(jù)已準(zhǔn)備好21信號質(zhì)量檢測DTE←DCE22振鈴檢測DTE←DCE線路上有振鈴信號23數(shù)據(jù)速率選擇器24發(fā)送器信號元定時DTE→DCE25無定義RS232C功能特性物理層RS232C(4)規(guī)約特性DTE要發(fā)送數(shù)據(jù)據(jù)時，先向向DCE發(fā)送數(shù)據(jù)終終端準(zhǔn)備好好DTR，DCE收到后返送送數(shù)據(jù)傳輸輸設(shè)備準(zhǔn)備備好DSR。然后，DTE發(fā)送請求發(fā)發(fā)送RTS，DCE返送允許發(fā)發(fā)送CTS，至此數(shù)據(jù)據(jù)通道建立立完成，DTE向DCE發(fā)送(TD)或接收數(shù)據(jù)據(jù)(RD)。若未能建建立連接，，則重復(fù)以以上過程。。(5)優(yōu)缺點優(yōu)點：簡單單。單端驅(qū)驅(qū)動。缺點：數(shù)據(jù)據(jù)傳輸速率率受限制<20kbps；傳輸距離離短<15m；采用公共共地線，易易受共模干干擾；接口口電平較高高，不適合合電路集成成要求。物理層RS449主要區(qū)別：：RS232C利用傳輸信信號線與公公共地間的的電壓差。。RS449利用信號導(dǎo)導(dǎo)線間的電電壓差。功能有所增增強電氣特性應(yīng)用獨立的的發(fā)送地線線和接收地地線接口電平降降低到±6V機(jī)械特性DB37連接器物理層RS449Ⅰ類平衡型連連接(RS422)平衡驅(qū)動和和差分接收收最大傳傳輸距離1200m，最大傳輸輸速率100kbpsⅡ類非平衡連連接(RS423)采用非平衡衡驅(qū)動和差差分接收，，接收器的的另一端接接發(fā)送端和和發(fā)送接收收地。物理層RS485RS485同RS422電氣特性相相同，不同同在于RS422是全雙工通通信，采用用2對平衡差分分信號線，，RS485是半雙工通通信，只用用1對信號線。。32個驅(qū)動器、、32個接收器RS485用于多站互互聯(lián)很方便便，可節(jié)約約昂貴的信信號電纜，，在變電站站綜合自動動化中，廣廣泛用于測測量單元、、保護(hù)單元元間的聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)。鏈路路層層鏈路路層層在在物物理理層層之之上上，，它它的的任任務(wù)務(wù)是是在在物物理理層層處處于于各各種種通通信信環(huán)環(huán)境境條條件件下下，，都都能能保保證證向向上上一一層層提提供供一一條條無無差差錯錯的的可可靠靠傳傳輸輸線線路路。。鏈路路層層的的主主要要功功能能1、數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)鏈鏈路路地地建建立立。。拆拆除除和和復(fù)復(fù)位位的的控控制制，，包包括括字字符符同同步步、、地地址址確確認(rèn)認(rèn)、、收收發(fā)發(fā)關(guān)關(guān)系系的的確確立立和和最最后后一一次次傳傳輸輸?shù)牡谋肀硎臼镜鹊??！?、信信息息的的打打包包、、解解包包，，包包括括信信息息的的格格式式、、長長度度、、順順序序編編號號、、接接收收認(rèn)認(rèn)可可等等。。3、差差錯錯控控制制。。4、流流量量控控制制。。鏈路路層層鏈路路層層的的2類協(xié)協(xié)議議面向向字字符符的的協(xié)協(xié)議議面向向比比特特的的協(xié)協(xié)議議HDLC（HighLevelDataLinkControl高級級數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)鏈鏈路路控控制制）是是一一種種ISO推薦的面面向比特特的鏈路路層協(xié)議議。FACIFCSFF：標(biāo)志字字節(jié)為7Eh，標(biāo)志幀幀開始A：地址字字節(jié)C：控制字字節(jié)I：信息字字節(jié)FCS：幀校驗驗字節(jié)。。采用CRC校驗。循環(huán)遠(yuǎn)動動規(guī)約循環(huán)遠(yuǎn)動動稱為CDT(CyclicDigitalTransmit)以廠站為為主動方方，循環(huán)環(huán)不斷地地向調(diào)度度端發(fā)送送遙信、、遙測、、變位等等數(shù)據(jù)。。要求發(fā)送送端與接接收端始始終保持持嚴(yán)格同同步，信信息按照照預(yù)先約約定好的的順序依依次循環(huán)環(huán)發(fā)送。。我國1986年頒布了了微機(jī)循循環(huán)遠(yuǎn)動動規(guī)約。。該規(guī)約約采用可可變幀長長、多種種幀類別別的傳送送方法。。規(guī)約規(guī)規(guī)定幀由由同步字字、控制制字、信信息字構(gòu)構(gòu)成。循環(huán)遠(yuǎn)動動規(guī)約幀結(jié)構(gòu)同步字控制字信息字1……信息字n同步字……幀以同步步字開頭頭?？刂浦谱终f明明本幀的的類別、、信息字字節(jié)的長長度、傳傳送的源源地址、、目的地地址等。。信息字字?jǐn)y帶具具體的遠(yuǎn)遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)據(jù)。幀中中可以沒沒有信息息字。每每種字都都是6個字節(jié)48位。同步字3組EB90h循環(huán)遠(yuǎn)動動規(guī)約控制字E：擴(kuò)展位位。E＝0協(xié)議規(guī)定定的功能能；E＝1用戶自定定義的功功能。L：幀長定定義。L＝0無信息字字；L＝1有信息字字。S：源站址址定義。。上行S＝1源站址有有內(nèi)容。。源站址址字節(jié)表表示信息息發(fā)出站站號。下行S=1源站址為為主站編編號。D：目的站站址定義義。上行D＝1目的站址址有內(nèi)容容。目的的站址字字節(jié)表示示主站編編號。下行D=1目的站址址為信息息到達(dá)站站號。D=0表示廣播播命令。。?？刂谱止?jié)幀類別幀長源站址目的站址校驗碼控制字節(jié)節(jié)ELSD0001幀類別代碼上行E＝0下行E＝161H重要遙測A幀遙控選擇C2H次要遙測B幀遙控執(zhí)行B3H一般遙測C幀遙控撤銷F4H通信狀態(tài)D1幀升降選擇85H電能脈沖計數(shù)D2幀升降執(zhí)行26H事件順序記錄E幀升降撤銷57H設(shè)定命令7AH設(shè)置時鐘0BH設(shè)置時鐘校正4CH召喚子站時鐘3DH復(fù)歸命令9EH廣播命令信息字每個信信息字字由6個字節(jié)節(jié)構(gòu)成成。功功能碼碼一個個字節(jié)節(jié)，信信息碼碼4個字節(jié)節(jié)，校校驗碼碼1個字節(jié)節(jié)。規(guī)規(guī)約定定義了了256個功能能碼。。對應(yīng)應(yīng)不同同的信信息內(nèi)內(nèi)容。。以遙遙測字字為例例：功能碼（00H－7FH）b7b0b15b14××b11校驗碼4個信息息字節(jié)節(jié)包含含2個遙測測字一個遙遙測字字占用用2個字節(jié)節(jié)，12位。其其中b11是符號號位，，b15表示數(shù)數(shù)據(jù)無無效，，b14表示數(shù)數(shù)據(jù)溢溢出。。循環(huán)遠(yuǎn)遠(yuǎn)動規(guī)規(guī)約幀的傳傳送方方式(1)固定循循環(huán)傳傳送如AAA………AAD1根據(jù)D1幀要求求的時時間確確定A幀的重重復(fù)次次數(shù)，，稱為為一個個段。。根據(jù)D2幀的時時間要要求確確定幾幾個段段傳送送一次次D2幀。比比如：：AAA………AAD1AAA………AAD1AAA………AAD2在一個個段內(nèi)內(nèi)，根根據(jù)B、C幀的時時間要要求確確定B、C幀的位位置。。比如如：AABAACAABAAD1(2)幀插入入傳送送E幀出現(xiàn)現(xiàn)時，，進(jìn)行行插入入傳送送。比比如：：ABACABAEABACABAEABACABAEABACABAD1一個段段中插插入一一次，，連續(xù)續(xù)傳送送3次，每每次都都插入入統(tǒng)一一位置置。循環(huán)遠(yuǎn)遠(yuǎn)動規(guī)規(guī)約幀的傳傳送方方式(3)信息字字隨機(jī)機(jī)插入入傳送送對于傳傳送對對時的的子站站時鐘鐘返校校信息息、變變位信信息、、遙控控、升升降命命令返返校信信息，，采用用隨機(jī)機(jī)插入入傳送送。變變位、、遙控控、升升降的的返校校應(yīng)連連續(xù)傳傳3遍，且且必須須在同同一幀幀內(nèi)、、不許許跨幀幀，若若本幀幀不夠夠，就就改到到下一一幀。。子站站時鐘鐘返校校只傳傳一遍遍。問答式式遠(yuǎn)動動規(guī)約約問答式式遠(yuǎn)動動也稱稱為polling通信。。主站掌掌握通通信的的主動動權(quán)，，子站站按主主站的的要求求發(fā)送送數(shù)據(jù)據(jù)。報文格格式主站－－>子站子站－－>主站RTU地址報文類型數(shù)據(jù)長度N數(shù)據(jù)……校驗碼校驗碼RTU地址ER報文類型數(shù)據(jù)長度N類別標(biāo)志數(shù)據(jù)……校驗碼校驗碼RTU地址：：目的的站地地址。。FFH作為廣廣播地地址報文類類型說說明報報文的的內(nèi)容容、類類型。。E：＝1表示有有事件件記錄錄＝＝0無事件件記錄錄R：＝1表示自自檢出出錯＝＝0表示工工作正正常對重要要報文文采用用16位校驗驗碼，，一般般報文文采用用8位校驗驗碼，，確認(rèn)認(rèn)報文文與否否認(rèn)報報文不不帶校校驗碼碼。。。主站功功能報文類型代碼說明初始化參數(shù)設(shè)置設(shè)置模塊工作方式與參數(shù)SCON03H規(guī)定模塊類別、掃描速度、死區(qū)范圍死區(qū)范圍RFAC04H設(shè)置死區(qū)范圍掃描周期SCAN11H設(shè)置每種模塊的掃描周期濾波系數(shù)FILTV13H設(shè)置濾波系數(shù)設(shè)置時鐘SCLOCK0CH查詢類類別詢問ENQ05H要求子站傳輸某種類別的數(shù)據(jù)重復(fù)詢問REP1AH主站未能收到子站的正確回應(yīng)類別更新REFRESH0BH強制刷新數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳送DATREQ0DH要求子站發(fā)送指定地址的數(shù)據(jù)召喚事件記錄（時標(biāo)）0FH主站功功能報文類型代碼說明管理控制類復(fù)位RTURESET01H啟動RTU掃描ENBRTU08H停止RTU掃描DISRTU07H啟動I/O模塊掃描ENBMOD0AH停止I/O模塊掃描DISMOD09H其他電源合閘確認(rèn)PWRACK12H帶返校遙控CTL1EH遙控操作時首先發(fā)送，子站回送返校后再發(fā)遙控執(zhí)行命令診斷報文DIA0EH診斷信道可靠性的報文子站功功能報文類型代碼說明肯定確認(rèn)ACK06H已正確收到主站的命令或本站數(shù)據(jù)無變化否定確認(rèn)NAK15H未能正確收到主站的命令回答類別詢問DATCAT1BH對ENQ的回應(yīng)回答數(shù)據(jù)召喚DATREP1CH對DATREQ的回應(yīng)電源合閘PWRUP16H子站剛上電后對主站的所有命令應(yīng)答，直到主站發(fā)送PWRACK或RESET報文時標(biāo)出現(xiàn)17H送SOE事件順序記錄模塊狀態(tài)變化18H診斷報文回送DIAG0EH回送診斷信道可靠性的報文通信過過程(1)子站上上電后后收到到主站站報文文，發(fā)發(fā)送PWRUP(2)主站發(fā)發(fā)送PWRACK應(yīng)答，，主站站回復(fù)復(fù)ACK(3)主站發(fā)發(fā)送SCLOCK，SCAN，RFAC，F(xiàn)ILTV，SCON等報文文為子子站建建立工工作方方式(4)主站發(fā)發(fā)送ENBRTU和ENBMOD啟動子子站掃掃描(5)主站發(fā)發(fā)送ENQ查詢數(shù)數(shù)據(jù)，，子站站以DATACAT應(yīng)答。。若數(shù)數(shù)據(jù)無無變化化，以以ACK應(yīng)答。。(6)若有時時標(biāo)量量出現(xiàn)現(xiàn)，主主站發(fā)發(fā)送召召喚事事件記記錄，，子站站以時時標(biāo)出出現(xiàn)報報文應(yīng)應(yīng)答。。(7)主站可可發(fā)送送DATAREQ要求刷刷新數(shù)數(shù)據(jù)，，子站站以DATAREP應(yīng)答。。IEC國際標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)IEC60870—5標(biāo)準(zhǔn)廠站與與控制制中心心通信信的國國際標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)采采用EPA結(jié)構(gòu)（EnhancedPerformanceArchitecture），由ISO模型簡化而而來，只有有物理層、、傳輸層和和應(yīng)用層三三層，以提提高傳輸效效率。IEC/TR60870Telecontrolequipmentandsystems.遠(yuǎn)動控制與與系統(tǒng)IEC/TR60870-1part1:總則IEC/TR60870-2part2:運行條件IEC/TR60870-3part3:電氣接口IEC/TR60870-4part4:性能要求IEC/TR60870-5part5:傳輸協(xié)議IEC國際標(biāo)準(zhǔn)IEC60870—5標(biāo)準(zhǔn)IEC60870—5—1傳輸幀格式式IEC60870—5—2傳輸鏈路過過程IEC60870—5—3應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu)IEC60870—5—4應(yīng)用信息元元的定義與與編碼IEC60870—5—5基本應(yīng)用功功能IEC60870—5—101基本遠(yuǎn)動任任務(wù)配套標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)IEC60870—5—102電力系統(tǒng)累累加量傳輸輸配套標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)IEC60870—5—103保護(hù)設(shè)備信信息接口配配套標(biāo)準(zhǔn)IEC60870—5—104使用標(biāo)準(zhǔn)通通信協(xié)議的的網(wǎng)絡(luò)訪問問IEC國際標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEC60870—6（TASE.2）調(diào)度控制制中心交換換數(shù)據(jù)的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。IEC61850變電站通信信網(wǎng)絡(luò)與系系統(tǒng)。是變變電站綜合合自動化與與通信的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。PART1：基本原則則PART2：術(shù)語PART3：一般性要要求PART4：系統(tǒng)和工工程管理PART5：功能和裝裝置模型的的通信要求求PART6：變電站自自動化系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)構(gòu)化語語言PART7：基本通信信框架PART8：特殊通信信服務(wù)映射射SpecificCommunicationServiceMapping(SCSM)PART9：PART10：一致性測測試電力通信網(wǎng)網(wǎng)電力通信電力通信的的定義利用有線電電、無線電電、光或其其他電磁系系統(tǒng)，對電電力系統(tǒng)運運行、經(jīng)營營和管理等等活動中需需要的各種種符號、信信號、文字字、圖像、、聲音或任任何性質(zhì)的的信息進(jìn)行行傳輸與交交換，滿足足電力系統(tǒng)統(tǒng)要求的專專用通信。。局域網(wǎng)特點(1)地理范圍和和站點數(shù)目目有限(2)所有站共享享較高的總總帶寬，有有較高的傳傳輸速率(3)較低的時延延和誤碼率率(4)各站為平等等關(guān)系(5)能進(jìn)行廣播播和組播。。(6)遵循IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星形、總線線形、環(huán)形形傳輸信道同軸電纜、、雙絞線、、光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸控控制方法競爭型：CSMA/CD載波監(jiān)聽多