電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動 第五章 遠(yuǎn)動信道

信道分類1：按信道傳輸特性變化與否分：恒參信道、隨參信道2：有線信道分：對稱電纜〔雙絞線〕、同軸電纜、光纖、電力線載波3：無線信道：微波中繼、衛(wèi)星隨參信道有：短波電離層反射、對流層散射等載波波段紫光紅光可見光頻率波長紫外線紅外線無線電波微波微波超短波短波中波長波特高頻甚高頻高頻中頻低頻光纖通訊1.31μm0.85μm1.55μm780μm藍(lán)青綠黃橙0.1m1m10m100m1km10km30kHz300kHz3MHz30MHz300MHz3GHz300GHz1mm微波通訊衛(wèi)星通訊C波段4/6GHz380μmVHFUHF3.4kHz2.7kHz2.3kHz0.3kHz話音上音頻音頻信號500-30kHz12kHz載波通訊350THz230THz200THz12/14GHz衛(wèi)星通訊Ku波段中頻載波光纖通訊系統(tǒng)的分類一、按傳輸?shù)墓獠ㄩL分：短波長：0.8-0.9μm，中繼間隔小于10kM長波長：1-1.6μm，中繼間隔大于100kM超長波長：2μm以上，中繼間隔大于1000kM二、按光纖種類分：單模：傳輸容量大，速率大于140Mbit/s多模：傳輸容量小，速率小于140Mbit/s三、按傳輸?shù)男盘柗郑簲?shù)字：抗干擾才干強(qiáng)模擬：僅適用于短間隔傳輸光纜在公用通訊網(wǎng)中光纜的構(gòu)造主要有：層絞式、單位式、骨架式、帶狀式。電力系統(tǒng)中利用電力線桿路資源，開設(shè)光纖通訊的光纜構(gòu)造有五種。廣泛采用的光纜有兩種：架空地線復(fù)合光纜OPGW和自承式光纜ADSS。單模光纖和多模光纖根據(jù)光纖中傳輸方式的數(shù)量來分：單模光纖和多模光纖單模光纖：線芯直徑很小４－１０μm帶寬比非均勻多模光纖寬的多，帶寬在幾十GHz，比非均勻多模光纖高１－２個數(shù)量級。有利于高碼速、長間隔的傳輸。開展方向。多模光纖：線芯直徑５０-７５μm多模光纖分多模均勻光纖和分多模非均勻光纖兩種。多模非均勻光纖較多模均勻光纖頻帶寬、容量大，目前采用較多，所以，普通多模光纖指的就是多模非均勻光纖。光纖接頭

ST型：金屬圓型卡口式構(gòu)造，插入后旋轉(zhuǎn)半周有一卡口固定，缺陷是容易折斷。

SC型：矩形塑料插拔式構(gòu)造，直接插拔，容易拆裝，缺陷是容易掉出來，多用于多根光纖與空間緊湊構(gòu)造的法蘭之間的銜接。FC型：金屬雙重配合螺旋終止型構(gòu)造，有一螺帽擰到適配器上，優(yōu)點(diǎn)是牢靠、防灰塵，缺陷是安裝時間稍長。FC銜接頭普通電信網(wǎng)絡(luò)采用，ST、SC銜接器接頭常用于普通網(wǎng)絡(luò)。短波傳輸短波通訊是一種以波長為10～100m的電磁波進(jìn)展信號傳輸?shù)囊环N通訊方式，其任務(wù)頻率的范圍在3MHz～30MHz。短波可以經(jīng)過兩種方式進(jìn)展傳播：沿地球的外表以地波的方式傳播和經(jīng)過電離層的反射以天波的方式傳播。這兩種傳播方式有其各自的頻率范圍和傳輸間隔。由于短波在以地波的方式進(jìn)展傳播時，陸地和海洋均會引起信號的衰損，所以短波普通采用天波的方式進(jìn)展傳播。在這種方式下，電波在經(jīng)過電離層的一次反射或電離層與地面之間的多次反射后才干到達(dá)目的地。短波通訊所具有的優(yōu)點(diǎn)是通訊間隔遠(yuǎn)，無須太大的發(fā)射功率，且設(shè)備本錢適中等。但這種通訊方式易受季節(jié)、晝夜和太陽活動的影響，通訊質(zhì)量不夠穩(wěn)定，容易遭到外部干擾。微波微波是頻率在300MHz－300GHz的電磁波數(shù)字微波通訊是利用微波作為載波，攜帶數(shù)字信息，經(jīng)過空間傳播進(jìn)展交換，并進(jìn)展再生中繼的通訊方式。1、微波通訊40-50公里設(shè)置一個中繼站，在配電自動化系統(tǒng)中具有吸引力。2、衛(wèi)星通訊是一種特殊的微波中繼通訊，中繼站設(shè)在地球的同步衛(wèi)星上。衛(wèi)星通訊除了C波段〔4/6GHz〕之外，常用的還有Ku波段〔12/14GHz〕。對于C波段〔上行〔地面到衛(wèi)星〕：5925-6425MHz下行：3700-4200MHz〕。報文來回一次約0.25S，不能用于繼電維護(hù)。地面微波傳輸?shù)孛嫖⒉ń恿π诺兰瓤梢詡鬏斈M信號又可以傳輸數(shù)字信號。模擬微波通訊經(jīng)過采用調(diào)頻技術(shù)，每個射頻信道可開通300～3600個話路；而數(shù)字微波通訊那么普通采用相移鍵控技術(shù)。目前，地面微波通訊系統(tǒng)常用于長途電信效力、電視信號傳播等方面。近幾年建筑物間點(diǎn)對點(diǎn)短間隔通訊也逐漸成為地面微波通訊的一種運(yùn)用。與其他通訊方式相比，地面微波通訊具有以下優(yōu)點(diǎn)：頻帶寬，通訊容量大；通訊質(zhì)量好，可靠性高；在遠(yuǎn)間隔傳輸中，與導(dǎo)向性介質(zhì)相比地面微波通訊的建立費(fèi)用較低，能節(jié)省大量金屬資源；較之同軸電纜和雙絞線，地面微波通訊機(jī)動靈敏，更易于抑制地理條件的限制。當(dāng)然微波傳輸難免也存在著一些缺陷，如相鄰站點(diǎn)之間不得有妨礙物，中繼站不便于建立和維護(hù)，通訊嚴(yán)密性差，易被竊聽等。地面微波傳輸?shù)孛嫖⒉ㄍㄓ嵤且环N在對流層視距范圍內(nèi)，利用微波波段的電磁波進(jìn)展信息傳輸?shù)耐ㄓ嵎绞?。以這種方式進(jìn)展長途通訊時，需求在終端站之間建立中繼站，如以下圖所示。中繼站的功能是進(jìn)展變頻、放大和功率補(bǔ)償，其數(shù)量的多少那么與傳輸間隔和地形地貌有關(guān)。由于微波通訊一次只能朝一個方向傳播信號，因此假設(shè)以這種方式實現(xiàn)像交談這樣的雙向通訊，就需求采用兩個頻率分別用于不同方向的信息傳輸。每種頻率的信號需求有各自的接納安裝和發(fā)送安裝，普通這兩種安裝已被集成在一同，以便運(yùn)用一個天線就能完成接納和發(fā)送某個頻率信號的任務(wù)。衛(wèi)星微波傳輸如右圖所示，通訊衛(wèi)星實踐上相當(dāng)于一個中繼站，兩個或多個地球站經(jīng)過它實現(xiàn)相互間的通訊。一個通訊衛(wèi)星可以在多個頻段上任務(wù)，這些頻段稱為轉(zhuǎn)發(fā)器信道。衛(wèi)星從一個頻段接納信號，信號經(jīng)放大和再生之后再從另一個頻段發(fā)送出去。其中，用于地球站向衛(wèi)星傳輸信號的轉(zhuǎn)發(fā)器信道稱為上行通道，用于衛(wèi)星向地球站傳輸信號的轉(zhuǎn)發(fā)器信道稱為下行通道。衛(wèi)星微波傳輸為了保證在通訊衛(wèi)星的協(xié)助下地球站之間可以進(jìn)展繼續(xù)通訊，衛(wèi)星應(yīng)與地球站堅持相對靜止，為此衛(wèi)星的飛行周期應(yīng)該與地球的自轉(zhuǎn)周期一致。假設(shè)衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)軌道位于赤道平面上，且距地面約35786km，那么這顆衛(wèi)星與地面相對靜止，具有這種特點(diǎn)的衛(wèi)星稱為同步衛(wèi)星。一顆同步衛(wèi)星的可視范圍無法覆蓋整個地球，當(dāng)同步軌道上至少有三顆等距分布的衛(wèi)星時才干實現(xiàn)全球通訊。右圖描畫了三顆同步衛(wèi)星的位置，其視角是北極上方。衛(wèi)星微波傳輸與其他通訊方式相比，衛(wèi)星通訊具有很多優(yōu)勢。其一，衛(wèi)星通訊覆蓋區(qū)域大，傳輸間隔遠(yuǎn)。這種通訊方式利用了地球同步衛(wèi)星，而同步衛(wèi)星最大可視范圍可達(dá)地球外表積的42.4％。同步軌道上有三顆等距衛(wèi)星時可實現(xiàn)全球通訊。其二，衛(wèi)星通訊以廣播方式進(jìn)展任務(wù)，可以實現(xiàn)多向多地址的通訊。其三，衛(wèi)星通訊采用的是微波頻段，有很寬的頻帶可供運(yùn)用，且通訊容量大。其四，衛(wèi)星通訊機(jī)動靈敏，建立地球站不會遭到地理條件的影響，即使在經(jīng)濟(jì)不興隆的地域無須大額投資即可獲得高質(zhì)量的通訊效力。其五，這種通訊的信號主要是在自在空間中傳輸，不易遭到噪聲影響，而且轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)少，通訊質(zhì)量好，可靠性高。衛(wèi)星通訊難免也存在著一些缺陷，如遠(yuǎn)間隔信息傳輸導(dǎo)致的延時過大、發(fā)射功率要求高等。紅外線傳輸紅外線通訊是以紅外線為載體將信息從發(fā)射端傳至接納端，從而實現(xiàn)信息傳送的通訊方式。這種通訊方式不受無線電波干擾，并且不會遭到國家無線電管理委員會的限制。不過紅外線穿透非透明物體的才干極差，它無法穿透墻壁，所以紅外線傳輸普通被限制在室內(nèi)和近間隔內(nèi)。這樣雖然使信號的傳輸區(qū)域遭到了限制，但這在一定程度上卻提高了通訊的平安性，信號不易被竊聽。與傳統(tǒng)的微波通訊相比，紅外線通訊具有以下優(yōu)點(diǎn)：便于基帶信號調(diào)制；有較高的傳輸數(shù)據(jù)速率，可到達(dá)16Mbps；接納安裝和發(fā)送安裝本錢低廉；傳輸安裝體積小，可內(nèi)置在通訊設(shè)備中；傳輸過程無污染等。電力載波電力載波：將信號調(diào)制在輸電線路上。載波機(jī)完成兩次調(diào)制：第一次調(diào)制是將0.3-3.4KHz的音頻信號〔由把二進(jìn)制遠(yuǎn)動信號調(diào)制成上音頻段的正弦交流信號和信號合并而成〕中頻調(diào)制，中頻載頻為12KHz。第二次調(diào)制是將中頻信號的頻率搬移到載波通訊頻段，稱高頻調(diào)制。無線電波目前在大中城市，任務(wù)在200MHz的無線電設(shè)備很多：電視、對講機(jī)、尋呼臺等。聲音的頻率人的聽覺范圍在20Hz到20ＫHz。人們唱歌時運(yùn)用肌肉拉動聲帶，基音頻率范圍是：童聲高音頻率范圍為260-880Hz，低音頻率范圍為196-700Hz，女聲高音頻率范圍為220-1.1KHz,低音頻率范圍為200-700KHz男聲高音頻率范圍為160-523KHz，低音頻率范圍為80-358Hz同軸電纜〔一〕

同軸電纜也像雙絞線那樣由一對導(dǎo)體組成，但它們是按“同軸〞的方式構(gòu)成線對，

如以下圖所示

優(yōu)點(diǎn):帶寬、數(shù)據(jù)速率高、傳輸間隔長、抗干擾才干強(qiáng)?？赏瑫r傳輸數(shù)據(jù)、話音及影象，

缺陷:同軸電纜價錢高。同軸電纜〔二〕同軸電纜分類：50歐姆電纜：多用于數(shù)字傳輸，由于多用于基帶傳輸，也被稱為基帶同軸電纜。93歐姆電纜：75歐姆電纜：多用于模擬傳輸。以太網(wǎng)絡(luò)中多用50歐姆電纜：分粗纜和細(xì)纜兩種。粗纜:傳輸間隔長，性能高但本錢高，運(yùn)用于大型局域網(wǎng)干線，銜接時兩端需終接器。A.粗纜與外部收發(fā)器相連。

B．收發(fā)器與網(wǎng)卡之間用AUI電纜相連。

C．網(wǎng)卡必需有AUI接口：每段500米，100個用戶，4個中繼器可達(dá)2500米，收發(fā)器之間最小2.5米，收發(fā)器電纜最大50米。細(xì)纜:傳輸間隔短，相對廉價，用T型頭，與BNC網(wǎng)卡相連，兩端安50歐終端電阻。

每段185米，4個中繼器，最大925米，每段30個用戶，T型頭之間最小0.5米。雙絞線分類3類線：數(shù)據(jù)傳輸速率到達(dá)16M4類線：數(shù)據(jù)傳輸速率到達(dá)20M5類線以及超5類：數(shù)據(jù)傳輸速率能到達(dá)100M直通線和交叉線雙絞線按銜接的方式普通分為直通線和交叉線。直通線：是用于銜接網(wǎng)絡(luò)中計算機(jī)與集線器〔或交換機(jī)〕的雙絞線。它又分為一一對應(yīng)接法和100M接法。一一對應(yīng)接法，即雙絞線的兩頭連線要一一對應(yīng)，這一頭的一腳，一定要連著另一頭的一腳，雖無順序要求，但要一致。100M接法，是指它能滿足100M帶寬的通訊速率。它的接法雖然也是一一對應(yīng)，但每一腳的顏色是固定的，詳細(xì)陳列順序為：

白橙／橙／白綠／藍(lán)／白藍(lán)／綠／白棕／棕。交叉線：是用于銜接網(wǎng)絡(luò)中一樣類型設(shè)備的雙絞線，如：計算機(jī)與計算機(jī)之間，或交換機(jī)的級連等。A水晶頭的1、2對應(yīng)B水晶頭的3、6，而A水晶頭的3、6對應(yīng)B水晶頭的1、2。

一端為：白橙／橙／白綠／藍(lán)／白藍(lán)／綠／白棕／棕

另一端為：白綠／綠／白橙／藍(lán)／白藍(lán)／橙／白棕／棕水晶頭制造陳列水晶頭8根針腳：將水昌頭有塑造料彈簧片的一面向下，有針腳的一方向上，使有針腳的一端指向遠(yuǎn)離本人的方向，有方型孔的一端對著本人，此時，最左邊的是第1腳，最右邊的是第8腳，其他依次順序陳列。串口針腳功能

9針串口功能一覽表

針腳功能

1載波檢測〔DCD〕

2接納數(shù)據(jù)〔RXD〕

3發(fā)送數(shù)據(jù)〔TXD〕

4數(shù)據(jù)終端預(yù)備好〔DTR〕

5信號地〔GND〕

6數(shù)據(jù)預(yù)備好〔DSR〕

7發(fā)送懇求〔RTS〕

8發(fā)送去除〔CTS〕

9振鈴指示〔RI〕25針串口功能一覽針腳功能

2發(fā)送數(shù)據(jù)〔TXD〕

3接納數(shù)據(jù)〔RXD〕

4發(fā)送懇求〔RTS〕

5發(fā)送去除〔CTS〕

6數(shù)據(jù)預(yù)備好〔DSR〕

7信號地〔GND〕

8載波檢測〔DCD〕

20數(shù)據(jù)終端預(yù)備好〔DTR〕

22振鈴指示〔RI〕RS-232/RS-485/光纖轉(zhuǎn)換器

主要優(yōu)點(diǎn):

1.OPT232[S]-9只需求RXD、TXD、GND即可無須供電

2.OPT232[S]-9是世界上最小的RS-232/光纖轉(zhuǎn)換器

3.OPT485、OPT485S為RS-232/RS-485/RS-422通用

4.OPT-CAN是世界上第一款無須任何設(shè)置的CAN/光纖轉(zhuǎn)換器RS-232/RS-485/光纖轉(zhuǎn)換器R