第五章電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信1概述一、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)通信的基本功能1、什么是遠(yuǎn)動(dòng)TELECONTROL遠(yuǎn)動(dòng)，就是利用遠(yuǎn)程通信技術(shù)，對(duì)遠(yuǎn)方的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)量、遠(yuǎn)程信號(hào)、遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。2、遠(yuǎn)動(dòng)通信的任務(wù)遠(yuǎn)動(dòng)通信的主要任務(wù)是1將表征電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的各發(fā)電廠(chǎng)和變電站有關(guān)的實(shí)時(shí)信息采集到調(diào)度控制中心。2把得到控制中心的命令發(fā)往發(fā)電廠(chǎng)和變電站。其基本任務(wù)包括4遙量，即遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)。上一章已經(jīng)詳細(xì)講述了在現(xiàn)地如何實(shí)現(xiàn)數(shù)字量的輸入（遙信）、輸出（遙控）、模擬量的輸入（遙測(cè)）、輸出（遙調(diào)），本章詳細(xì)討論如何在調(diào)度控制中心和現(xiàn)地之間建立數(shù)據(jù)聯(lián)系，即通信過(guò)程。二、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)通信的基本結(jié)構(gòu)通信系統(tǒng)分模擬通信和數(shù)字通信。由于數(shù)字通信抗干擾能力強(qiáng)，易于進(jìn)行信號(hào)處理等優(yōu)點(diǎn)，是目前采取的主要通信方式。數(shù)字通信的一個(gè)主要缺點(diǎn)是占用的信道頻帶較寬。1、數(shù)字通信的模型信息源調(diào)制器信道編碼器信源編碼器解調(diào)器受信者信源譯碼器信道譯碼器信道噪聲源同步同步1信息源是產(chǎn)生和發(fā)出消息的人或機(jī)器，發(fā)出的消息可以是連續(xù)的或離散的。2受信者是接受消息的人或機(jī)器。3編碼器包括信源編碼器和信道編碼器。信源編碼器是將信息源送出的模擬或數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為合乎要求的數(shù)碼序列；信道編碼器是給數(shù)碼序列按一定規(guī)則加入監(jiān)督碼元，使接收端能發(fā)現(xiàn)或糾正錯(cuò)誤碼元，以提高傳送的可靠性，稱(chēng)為差錯(cuò)控制。4調(diào)制器將信道編碼輸出的數(shù)碼變換為適合于信道傳送的調(diào)制信號(hào)后再送往信道。解調(diào)器將收到的調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字序列。解調(diào)是調(diào)制的逆變換。5信道是傳送信號(hào)的媒質(zhì)。6譯碼器包括信道譯碼和信源譯碼。信道譯碼對(duì)收到的數(shù)字序列進(jìn)行檢錯(cuò)和糾錯(cuò)；信源譯碼將信道譯碼后的數(shù)字序列變換為相應(yīng)的信號(hào)送往受信者。7同步系統(tǒng)用于保證收發(fā)兩端步調(diào)一致，協(xié)同工作。同步是通信的重要組成部分，若收發(fā)兩側(cè)失去同步，數(shù)字通信系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生大量錯(cuò)碼。三、數(shù)據(jù)通信的基本原理1、通信工作方式1單工通信消息只按一個(gè)方向傳送。2半雙工通信消息可以雙向傳輸，但不能同時(shí)雙向傳輸。3雙工通信可以雙向傳輸數(shù)據(jù)。2、基本概念1碼元代碼的每一個(gè)基本單元稱(chēng)為碼元。2數(shù)碼率每秒傳輸?shù)拇a元數(shù)。單位為波特BAUD。3信息傳輸速率每秒傳輸?shù)男畔⒘俊挝皇荁IT/S。當(dāng)采用二元制的碼元時(shí)，信息傳輸速率與數(shù)碼率是相同的。4誤碼率數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)傳輸后，發(fā)生錯(cuò)誤的碼元總數(shù)與傳輸?shù)目偞a元數(shù)之比稱(chēng)為誤碼率。3、數(shù)據(jù)同步數(shù)據(jù)通信要求保持收發(fā)雙方的時(shí)鐘一致。如何保持一致就是數(shù)據(jù)同步問(wèn)題。1異步通信對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)編碼加上一些固定的特殊碼，組成一個(gè)數(shù)據(jù)幀。線(xiàn)路上沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)為空閑態(tài)，線(xiàn)路保持高電平。數(shù)據(jù)開(kāi)始傳輸前，先發(fā)送一個(gè)起始位，占用一個(gè)碼元的時(shí)間，為低電平。數(shù)據(jù)傳輸完后，要加上一個(gè)停止位，為高電平。在接收端，采用一個(gè)獨(dú)立產(chǎn)生的頻率為數(shù)據(jù)速率16倍以上的時(shí)鐘，以此時(shí)鐘頻率檢測(cè)線(xiàn)路上的狀態(tài)。一旦檢測(cè)到低電平，則8個(gè)計(jì)數(shù)脈沖后再檢測(cè)一次線(xiàn)路，若仍為低則確定已接收到起始位（排除干擾）。在數(shù)據(jù)接收完成后，還要檢查停止位。檢測(cè)到高電平的停止位后，該數(shù)據(jù)幀接收完成。如果誤判斷了起始位，停止位的裝配就會(huì)出錯(cuò)。異步的含義在于收發(fā)數(shù)據(jù)的時(shí)鐘是相互獨(dú)立的。由于雙方的時(shí)鐘可能有誤差，不能準(zhǔn)確地保證16倍關(guān)系，可能造成接收錯(cuò)誤。正確接收的條件是一個(gè)數(shù)據(jù)幀的時(shí)間內(nèi)累計(jì)差不超過(guò)半個(gè)碼元。2同步通信同步通信的特點(diǎn)是是收發(fā)端的時(shí)鐘嚴(yán)格一致，使得接收時(shí)鐘與接收碼元間無(wú)誤差積累問(wèn)題，可以省略附加碼元，提高傳輸效率。A、位同步為了保證收發(fā)方時(shí)鐘完全一致，需要從接收信息碼的脈沖中提取時(shí)鐘作為接收端的時(shí)鐘。因此接收端要產(chǎn)生碼元定時(shí)脈沖序列，此定時(shí)脈沖序列與發(fā)送端傳送過(guò)來(lái)的碼元脈沖序列同頻、同相，稱(chēng)為位同步或碼元同步。直接從收到的數(shù)字序列中提取位同步信號(hào)的方法有濾波法和鎖相法。濾波法遠(yuǎn)動(dòng)中采用單極性不歸0信號(hào)。接收到的信號(hào)首先經(jīng)過(guò)放大限幅環(huán)節(jié)形成數(shù)字方波，然后經(jīng)微分、整流環(huán)節(jié)形成尖脈沖信號(hào)，由窄帶濾波器提取基頻信號(hào)，最后經(jīng)移相電路產(chǎn)生位同步脈沖。電路簡(jiǎn)單，但當(dāng)信號(hào)中有連續(xù)的0或1時(shí)，由于碼元波形無(wú)變化，可能造成位同步中斷。鎖相法在接收端利用鑒相器，比較接收到的碼元與本地產(chǎn)生的位同步的相位。若二者不一致，則鑒相器產(chǎn)生一個(gè)調(diào)制脈沖去調(diào)制本地位同步信號(hào)的相位，直到與接收碼元的相位一致為止。B、幀同步幀同步碼采用一個(gè)特定的序列，遠(yuǎn)動(dòng)中一般采用3個(gè)EB90H，接收端收到該同步碼后就可以確定一幀的開(kāi)始或結(jié)束，從而把本端的時(shí)序與發(fā)送端對(duì)齊，稱(chēng)為整步。如果同步碼受到干擾變成誤碼則可能出現(xiàn)漏同步。如果傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)中有數(shù)據(jù)恰好與同步碼相同會(huì)產(chǎn)生假同步。因此需要進(jìn)行幀同步保護(hù)。維持狀態(tài)收發(fā)兩端建立同步時(shí)，接收端只在一幀的開(kāi)始接收幀同步碼，這個(gè)過(guò)程叫維持狀態(tài)。在接收信息碼時(shí)不判斷同步碼，減少假同步。同步以后，由于晶體振蕩器的穩(wěn)定性，即使幾個(gè)數(shù)據(jù)幀漏檢同步碼，也不會(huì)導(dǎo)致失步。捕捉狀態(tài)在接收端連續(xù)多次未收到同步碼時(shí)，稱(chēng)為失步。這時(shí)接收端應(yīng)對(duì)收到的所有信號(hào)進(jìn)行檢查，判別同步碼，稱(chēng)為捕捉狀態(tài)。四、遠(yuǎn)動(dòng)通信配置的基本類(lèi)型遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中主站與子站通過(guò)信道傳輸信息。若干遠(yuǎn)動(dòng)站和連接各遠(yuǎn)動(dòng)站的鏈路的組合稱(chēng)為遠(yuǎn)動(dòng)配置。1、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)配置兩站通過(guò)專(zhuān)用的傳輸鏈路相連。2、多路點(diǎn)對(duì)點(diǎn)配置主站與多個(gè)子站通過(guò)專(zhuān)用鏈路相連，主站可同時(shí)與各個(gè)子站交換數(shù)據(jù)。3、多點(diǎn)星形配置主站與多個(gè)子站相連，任何時(shí)刻只允許一個(gè)子站向主站傳輸數(shù)據(jù)，主站可選擇一個(gè)或多個(gè)子站傳送數(shù)據(jù)，也可以向所有子站同時(shí)傳送全局性報(bào)文。4、多點(diǎn)共線(xiàn)配置主站通過(guò)公用線(xiàn)路與多個(gè)子站相連，任何時(shí)刻只允許一個(gè)子站向主站傳輸數(shù)據(jù)，主站可選擇一個(gè)或多個(gè)子站傳送數(shù)據(jù)，也可以向所有子站同時(shí)傳送全局性報(bào)文。5、多點(diǎn)環(huán)形配置主站可以通過(guò)兩個(gè)路由與子站通信，提高了可靠性。主站RTU點(diǎn)對(duì)點(diǎn)主站多路點(diǎn)對(duì)點(diǎn)主站多點(diǎn)星形主站多點(diǎn)共線(xiàn)主站多點(diǎn)環(huán)形五、遠(yuǎn)動(dòng)信息傳輸?shù)幕灸Ｊ?、幀格式遠(yuǎn)動(dòng)字序號(hào)標(biāo)志用戶(hù)數(shù)據(jù)監(jiān)督碼元幀格式幀分界符控制字遠(yuǎn)動(dòng)字遠(yuǎn)動(dòng)字2、工作模式1循環(huán)傳輸方式發(fā)送站按規(guī)定的順序，周期性地將遠(yuǎn)動(dòng)信息傳送給主站。循環(huán)不需主站干預(yù)。2自發(fā)傳輸模式在發(fā)送端發(fā)生事件時(shí)向主站發(fā)送信息。主站收到后應(yīng)回送一個(gè)確認(rèn)信息，若未收到確認(rèn)，則延時(shí)重發(fā)。3問(wèn)答傳輸模式主站輪詢(xún)各子站，進(jìn)行問(wèn)答通信。子站如有事件發(fā)生，可以通知主站，要求搶先發(fā)送。六、遠(yuǎn)動(dòng)通信的主要性能指標(biāo)1、數(shù)據(jù)傳輸可靠性誤碼率元收到的錯(cuò)誤碼元數(shù)EP殘留差錯(cuò)率報(bào)文總數(shù)未被檢出的差錯(cuò)報(bào)文數(shù)R殘留信息漏失率報(bào)文總數(shù)未被檢出的漏失報(bào)文數(shù)元L拒收率報(bào)文總數(shù)檢出的差錯(cuò)報(bào)文數(shù)R信息漏失率報(bào)文總數(shù)檢出的漏失報(bào)文數(shù)信息漏失率元2、準(zhǔn)確度總準(zhǔn)確度指信息經(jīng)變換和處理等環(huán)節(jié)后，信息源與信息宿數(shù)值間的偏差?？倻?zhǔn)確度用偏差對(duì)滿(mǎn)刻度的百分比表示。3、實(shí)時(shí)性總傳輸時(shí)間指從發(fā)送站發(fā)生事件開(kāi)始到接收站收到相應(yīng)信息為止的總延遲時(shí)間。對(duì)于不同的信息，要求的總傳輸時(shí)間也不相同，如重要遙測(cè)和一般遙測(cè)，遙信和遙信變位。2信息傳輸與信道一、電力系統(tǒng)傳輸信道1、信道類(lèi)型有線(xiàn)通信無(wú)線(xiàn)通信通信信道架空明線(xiàn)載波通信電纜載波通信電力線(xiàn)載波通信光纖通信微波中繼通信衛(wèi)星通信散射通信短波通信載波通信2、架空明線(xiàn)和電纜二者都只用于近距離通信。架空明線(xiàn)只能用于低速傳輸，電纜可用于高速傳輸。3、電力線(xiàn)載波電力線(xiàn)載波是遠(yuǎn)動(dòng)與載波電話(huà)復(fù)用信道。一個(gè)電話(huà)話(huà)路頻率范圍為0334KHZ，通常規(guī)定載波電話(huà)占用0325KHZ的音頻段，遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)占用2734KHZ的上音頻段。載波機(jī)12345通信電纜23415載波機(jī)1阻波器2高壓耦合電容3結(jié)合濾波器電容4結(jié)合濾波器5保護(hù)間隙通信電纜遠(yuǎn)動(dòng)的數(shù)字脈沖信號(hào)，先調(diào)制成2734KHZ的信號(hào)，然后送入載波機(jī)與電話(huà)信號(hào)合成0334KHZ的信號(hào)。載波機(jī)經(jīng)過(guò)2次調(diào)制，將頻率搬移到載波通信頻段40500KHZ。這個(gè)高頻信號(hào)，經(jīng)結(jié)合濾波器、高壓耦合電容送至電力線(xiàn)。阻波器是LC諧振回路，對(duì)40500KHZ的高頻信號(hào)具有很大阻抗，防止高頻信號(hào)竄入高壓母線(xiàn)。結(jié)合濾波器、高壓耦合電容將電力線(xiàn)上的高電壓、大電流與通信設(shè)備隔離，保證設(shè)備安全。在接收端是一個(gè)逆過(guò)程。1載波機(jī)A、組成部分發(fā)信支路信號(hào)進(jìn)行載波調(diào)制，并放大送到高頻通道。收信支路從高頻通道中選出高頻信號(hào)，進(jìn)行解調(diào)。差接系統(tǒng)連接收、發(fā)支路和用戶(hù)話(huà)機(jī)的線(xiàn)路，防止振鳴現(xiàn)象。自動(dòng)平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)為保證通話(huà)清晰，自動(dòng)調(diào)節(jié)接收支路中放大器放大倍數(shù)，保證通話(huà)質(zhì)量。自動(dòng)交換系統(tǒng)連接少數(shù)話(huà)機(jī)的自動(dòng)交換。B、工作原理單邊帶傳輸變頻后的輸出信號(hào)有上、下邊帶，都帶有被傳輸?shù)奶匦?，可以任選一個(gè)邊帶傳輸，稱(chēng)為單邊帶傳輸。單邊帶傳輸要解決2個(gè)主要問(wèn)題要能很好地濾去相鄰無(wú)用頻率成分和無(wú)用邊帶；要在接收端高度準(zhǔn)確地重復(fù)設(shè)置載波。兩級(jí)調(diào)制兩級(jí)調(diào)制解決濾去相鄰無(wú)用頻率成分和無(wú)用邊帶的問(wèn)題。若采用一級(jí)調(diào)制，對(duì)高頻帶通濾波器要求太高，難以實(shí)現(xiàn)。設(shè)載波頻率100KHZ，話(huà)音頻率0323KHZ，調(diào)制后，上邊帶頻率為10031023KHZ，與無(wú)用邊帶相差06HZ，與載波頻率相差03HZ，帶通濾波很難實(shí)現(xiàn)。而若先用12KHZ調(diào)制，取上邊帶，再用88KHZ調(diào)制，取上邊帶，也可得到10031023KHZ的載波信號(hào)，但2個(gè)帶通濾波器制造要求都降低了。最終同步法單邊帶的調(diào)制波是一個(gè)調(diào)幅調(diào)頻波，需要一個(gè)與發(fā)信頻率完全一致的載頻振蕩實(shí)現(xiàn)解調(diào)。最終同步法就是在發(fā)信端發(fā)送一個(gè)中頻載波信號(hào)（13KHZ），而在收信端收信支路中，用中頻窄帶濾波器，濾出中頻信號(hào)，供給二次解調(diào)。C、結(jié)構(gòu)圖發(fā)送側(cè)調(diào)制器帶通濾波器放大器調(diào)制器帶通濾波器放大器帶通濾波器調(diào)制器高通濾波器低通濾波器電話(huà)遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)0323KHZ2734KHZ12KHZ300KHZ1216KHZ312316KHZ接收側(cè)帶通濾波器解調(diào)器放大器解調(diào)器低通濾波器調(diào)制器高通濾波器低通濾波器電話(huà)遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)0323KHZ2734KHZ12KHZ312316KHZ4KHZ300KHZ4、光纖信道光纖信道是以光導(dǎo)纖維作為信道來(lái)傳輸光信號(hào)。光導(dǎo)纖維是利用各種玻璃和塑料制成。單根光導(dǎo)纖維是用具有較低折射率的二氧化硅組成敷層，圍繞具有高折射率的摻雜二氧化硅纖芯制成。該敷層使里面的纖維與外界隔離，阻止相鄰話(huà)路串話(huà)。光纜由一捆光導(dǎo)纖維組成。光纖通信具有容量大、中繼距離長(zhǎng)、抗電磁干擾、傳輸性能穩(wěn)定、不受無(wú)線(xiàn)電頻率限制等特點(diǎn)，尤其是徹底克服了強(qiáng)電對(duì)通信的電磁干擾，誤碼率低。光纖敷設(shè)方式有架空光纜、地埋光纜和架空地線(xiàn)光纜。尤其是架空地線(xiàn)光纜，它與架空地線(xiàn)結(jié)合，既避雷又傳輸信息，能隨輸電線(xiàn)路一起建成，可降低綜合造價(jià)，優(yōu)點(diǎn)突出。A、光纖系統(tǒng)的組成光纖通信系統(tǒng)由多路轉(zhuǎn)換、光端機(jī)、光纜和光中繼裝置組成。多路轉(zhuǎn)換光端機(jī)光中繼光端機(jī)多路轉(zhuǎn)換信號(hào)源信號(hào)源信號(hào)源信號(hào)源信號(hào)源信號(hào)源光纜光纜多路轉(zhuǎn)換器將多種信號(hào)源轉(zhuǎn)換為光電信號(hào)。光端機(jī)將電信號(hào)變?yōu)楣庑盘?hào)。采用光強(qiáng)度調(diào)制方式。光中繼裝置將因傳輸而使光強(qiáng)度衰減的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，放大后，再轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，以進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸。傳輸方式分為模擬式和數(shù)字式。模擬式便宜，在配電站中傳送監(jiān)視圖像畫(huà)面可以使用。數(shù)字式較為常用，先將信號(hào)數(shù)字化，然后調(diào)制，最后通過(guò)復(fù)用裝置上信道傳輸。B、光端機(jī)模擬式光端機(jī)有兩類(lèi)調(diào)制方式1）直接調(diào)制光強(qiáng)度與輸入的模擬信號(hào)成比例。2）預(yù)調(diào)制將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，進(jìn)行光的有無(wú)雙值光強(qiáng)度調(diào)制。數(shù)字式光端機(jī)光的調(diào)制采用脈沖編碼調(diào)制。來(lái)自PCM的多路轉(zhuǎn)換裝置PCM多重信號(hào)，經(jīng)雙極單極轉(zhuǎn)換處理后，經(jīng)過(guò)編碼轉(zhuǎn)換，進(jìn)入電光轉(zhuǎn)換元件變?yōu)楣庑盘?hào)進(jìn)入光纖。在接收側(cè)，光電轉(zhuǎn)換元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)識(shí)別再生，數(shù)碼反變換、單極、雙極轉(zhuǎn)換后，進(jìn)入PCM。C、光中繼光中繼與光端機(jī)結(jié)構(gòu)相同，在將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后增加了一級(jí)放大環(huán)節(jié)。5、微波通信波長(zhǎng)為000110M，頻率為300MHZ300GHZ的無(wú)線(xiàn)電波稱(chēng)為微波。微波基本上沿直線(xiàn)傳播，一般在每4050KM設(shè)置一個(gè)中繼站，在地形高處，也必須設(shè)置中繼站傳輸信號(hào)。微波通信的優(yōu)點(diǎn)是微波頻段很寬，可以容納許多無(wú)線(xiàn)電頻道而互不干擾，一套設(shè)備可作多路通信，通信穩(wěn)定，方向性強(qiáng)，不易受干擾。微波中繼分有源、無(wú)源兩種。無(wú)源中繼是一種改變微波傳送方向的裝置，一般在地形高處加裝反射板解決山地阻隔微波信號(hào)的問(wèn)題。有源中繼是一種信號(hào)放大裝置，將因傳送衰減的信號(hào)放大后增加傳輸距離。我國(guó)采用20GHZ作為電力系統(tǒng)的主干線(xiàn)，8GHZ作為分支頻段。6、衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信也是一種微波通信，中繼站設(shè)置在人造衛(wèi)星上。衛(wèi)星通信容量大，不受大氣層擾動(dòng)的影響，通信可靠性高，不受地域和自然環(huán)境限制。衛(wèi)星通道的頻段為上行59256425MHZ，下行為37004200MHZ。7、散射通信散射通信發(fā)射功率大，無(wú)線(xiàn)電通過(guò)對(duì)流層散射回到地面，由高靈敏度接收機(jī)接收達(dá)到通信目的。散射發(fā)射機(jī)數(shù)字在距離城市較遠(yuǎn)的郊區(qū)，通信距離長(zhǎng)，可達(dá)200300KM，可跨越山地，但是需要經(jīng)過(guò)其他通信方式轉(zhuǎn)接到調(diào)度中心。該方式適合地域廣大的山區(qū)。8、短波通信短波頻率在1001000MHZ范圍，采用無(wú)線(xiàn)電臺(tái)來(lái)滿(mǎn)足電力系統(tǒng)事故搶修和檢修的需要，具有體積小、操作簡(jiǎn)單、組網(wǎng)靈活，是檢修通信的良好方式。它比較適合傳輸話(huà)音信號(hào)，因干擾較大，不適合傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。二、多路復(fù)用使遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)在一個(gè)信道上傳輸多路信號(hào)的技術(shù)叫多路復(fù)用技術(shù)。1、頻分多路制把各路信號(hào)安排在不同互不重疊的頻段內(nèi)，在一個(gè)信道上傳輸稱(chēng)為頻分多路調(diào)制FREQUENCYDIVISIONMULTIPLEXER。副載頻振蕩器調(diào)制器濾波器S1T副載頻振蕩器調(diào)制器濾波器SNT相加器發(fā)送機(jī)發(fā)送機(jī)分路濾波器解調(diào)器分路濾波器解調(diào)器副載頻振蕩器產(chǎn)生頻率為FS1，F(xiàn)S2，F(xiàn)S3的等幅振蕩，經(jīng)各自調(diào)制器將對(duì)應(yīng)的S1T，S2T，SNT進(jìn)行頻率搬移，經(jīng)過(guò)濾波器嚴(yán)格限制在各自的頻段上，經(jīng)相加器合成得到群信號(hào)ST，可以直接發(fā)送，也可以再經(jīng)過(guò)一次調(diào)制搬移到更高的頻率。解調(diào)將ST加到并聯(lián)的多個(gè)分路濾波器上，實(shí)現(xiàn)頻率分割。2、時(shí)分多路制時(shí)分多路是在一個(gè)信道上按時(shí)間順序傳輸多路信號(hào)。這時(shí)各路信號(hào)應(yīng)是離散的脈沖信號(hào)。發(fā)送端首先用時(shí)分開(kāi)關(guān)對(duì)N個(gè)信號(hào)進(jìn)行采樣，各個(gè)信號(hào)的采樣值在時(shí)間軸上順序排列。然后通過(guò)信道傳送到接收端。接收端用同步的時(shí)分開(kāi)關(guān)分割采樣值，被分割的采樣值經(jīng)過(guò)各自的低通濾波器恢復(fù)得到原來(lái)的信號(hào)。同步是指收發(fā)兩端時(shí)分開(kāi)關(guān)同頻、同相的旋轉(zhuǎn)。同步是時(shí)分多路的主要問(wèn)題，一般通過(guò)發(fā)送端發(fā)送同步信號(hào)對(duì)準(zhǔn)接收端的時(shí)序來(lái)實(shí)現(xiàn)。三、數(shù)字調(diào)制與解調(diào)1、調(diào)制的概念數(shù)據(jù)終端設(shè)備送出的原始數(shù)據(jù)信號(hào)一般是頻率很低的信號(hào)，其能量或功率集中在0頻率附近，并具有一定的頻率范圍，這樣的信號(hào)稱(chēng)為基帶信號(hào)。直接傳輸基帶信號(hào)稱(chēng)為基帶傳輸。但是遠(yuǎn)距離傳輸不能直接傳輸基帶數(shù)據(jù)，需要使用頻帶較窄的正弦波作為載波，用基帶信號(hào)對(duì)載波的某些參量進(jìn)行控制，使這些參量隨基帶信號(hào)變化，該過(guò)程稱(chēng)為調(diào)制。正弦波有幅度、頻率、相位三個(gè)參數(shù)，可以構(gòu)成調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相三種基本調(diào)制形式。數(shù)字調(diào)制分為線(xiàn)性調(diào)制和非線(xiàn)性調(diào)制。線(xiàn)性調(diào)制中、調(diào)制后信號(hào)與基帶信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)相同，只是搬移了頻率位置，沒(méi)有新的頻率成分出現(xiàn)，振幅鍵控屬于線(xiàn)性調(diào)制。非線(xiàn)性調(diào)制則有新的頻率成分出現(xiàn)。頻移鍵控、相移鍵控屬于非線(xiàn)性調(diào)制。2、振幅鍵控ASK振幅鍵控用載波的不同幅值表示表示二進(jìn)制的0或1。比如用幅值0表示0，某一恒定幅值表示1。原理簡(jiǎn)單，但易受干擾。3、移頻鍵控FSK發(fā)送端產(chǎn)生中心頻率F0，頻偏為F的兩個(gè)載波頻率F1F0F，F(xiàn)2F0F，分別代表數(shù)字0和1。CCITTV23規(guī)定低于600波特，中心頻率1500HZ，頻偏200HZ；低于1200波特，中心頻率1700HZ，頻偏為400HZ。用于電力線(xiàn)載波和微波通道的MODEM通常使用FSK。4、移相鍵控PSK移相鍵控以載波信號(hào)的相位偏移表示二進(jìn)制數(shù)。如0控制發(fā)出與已發(fā)出信號(hào)群相位相同的信號(hào)群表示，1控制發(fā)出與已發(fā)出信號(hào)群相位相反的信號(hào)群表示。在高速M(fèi)ODEM中，常使用90，45方式表示0和1。3差錯(cuò)控制一、概述差錯(cuò)控制是采用可靠、有效的編碼以發(fā)現(xiàn)或糾正數(shù)字信號(hào)在傳輸過(guò)程中由于噪聲干擾而造成的錯(cuò)碼。差錯(cuò)控制也稱(chēng)抗干擾編碼。1、傳輸錯(cuò)誤數(shù)字信號(hào)在傳輸過(guò)程中受到噪聲干擾，引起波形失真，造成誤判斷，形成錯(cuò)碼。錯(cuò)誤有兩種形式A、隨機(jī)錯(cuò)誤。數(shù)碼序列中發(fā)生的誤碼彼此無(wú)關(guān)，隨機(jī)獨(dú)立。這樣的信道稱(chēng)為隨機(jī)信道或無(wú)記憶信道。B、突發(fā)錯(cuò)誤。數(shù)碼序列中的誤碼集中成串出現(xiàn)，誤碼間互相不獨(dú)立。這樣的信道稱(chēng)為突發(fā)信道或記憶信道。2、抗干擾編碼抗干擾編碼就是對(duì)要傳送的信息進(jìn)行加工，按預(yù)定的規(guī)則附加上若干監(jiān)督碼元，使它具有一定的特征，接收端可以按照約定的規(guī)則進(jìn)行檢驗(yàn)，從而檢驗(yàn)出錯(cuò)誤或糾正錯(cuò)誤。對(duì)抗干擾編碼的主要要求是A、碼的性能，能檢出或糾正最可能出現(xiàn)的那些錯(cuò)誤類(lèi)型。B、編碼效率要高，所加的監(jiān)督位數(shù)要少。編碼效率信息碼元數(shù)/傳送的總碼元數(shù)。C、實(shí)現(xiàn)編碼和譯碼的方法要簡(jiǎn)便，并力求設(shè)備簡(jiǎn)單，使用方便。二、差錯(cuò)控制方式1、自動(dòng)要求重傳ARQ在此方式中，發(fā)送端發(fā)送能夠檢出誤碼的碼字，接收端根據(jù)碼字的編碼特征進(jìn)行檢錯(cuò)。若判斷為有錯(cuò)，則通過(guò)反饋信道要求重傳，直到無(wú)錯(cuò)誤為止。若無(wú)錯(cuò)碼，直接發(fā)送下一個(gè)碼字。缺點(diǎn)若干擾嚴(yán)重，則重傳顯著增多，通信效率下降。優(yōu)點(diǎn)只檢錯(cuò)，編碼、譯碼比較簡(jiǎn)單。2、循環(huán)傳送檢錯(cuò)同一信息源的信息周期性循環(huán)傳送。發(fā)送端把信息經(jīng)抗干擾編碼后送入信道發(fā)送。接收端判斷有無(wú)錯(cuò)碼，若無(wú)，則使用此數(shù)據(jù)，否則拋棄。優(yōu)點(diǎn)不使用反饋信道，檢錯(cuò)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)信道比較繁忙。3、前向糾錯(cuò)FEC發(fā)送端將信息經(jīng)糾錯(cuò)編碼發(fā)出。接收端接收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行糾錯(cuò)譯碼。優(yōu)點(diǎn)不需要反饋信道，通信效率較高。缺點(diǎn)譯碼器復(fù)雜，也不能保證糾正成功。4、混合糾錯(cuò)HEC是前向糾錯(cuò)與自動(dòng)要求重傳的結(jié)合。接收端首先進(jìn)行糾錯(cuò)譯碼，若錯(cuò)誤太多，無(wú)法糾錯(cuò)，則通過(guò)反饋信道要求重傳。優(yōu)點(diǎn)傳輸可靠性高。缺點(diǎn)實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜。三、奇偶校驗(yàn)奇偶校驗(yàn)是字符級(jí)的檢錯(cuò)方法。它在原信息之后加上一位奇偶校驗(yàn)位，使字符與校驗(yàn)位中1的個(gè)數(shù)保持奇數(shù)或偶數(shù)。奇偶校驗(yàn)可分為水平校驗(yàn)和垂直校驗(yàn)。水平校驗(yàn)對(duì)每個(gè)字符（8位）附加一位，保證9位中1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)。垂直校驗(yàn)對(duì)8個(gè)字符附加一個(gè)校驗(yàn)字符，保證9個(gè)字符的第0位中1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)。其余位類(lèi)似。三、線(xiàn)性分組碼1、分組碼分組碼是對(duì)長(zhǎng)度為K的信息組，按一定的規(guī)則增加R位監(jiān)督位，組成長(zhǎng)度為NKR的序列，記做N,K碼。分組碼中，碼字中1的個(gè)數(shù)稱(chēng)為碼重。同一分組碼中任意2個(gè)碼字對(duì)應(yīng)位上數(shù)字符號(hào)不同的位數(shù)稱(chēng)為碼距。一個(gè)分組碼中碼字之間的最小距離叫做最小碼距DMIN。若DMINL1，這種碼能檢出L個(gè)差錯(cuò)LDMIN1若DMIN2T1，這種碼能T個(gè)差錯(cuò)2MINT2、線(xiàn)性分組碼若監(jiān)督位與信息位之間是線(xiàn)性關(guān)系稱(chēng)為線(xiàn)性分組碼。線(xiàn)性關(guān)系指監(jiān)督位與信息位間的關(guān)系是由一組線(xiàn)性方程組來(lái)確定的。線(xiàn)性分組碼中的代數(shù)運(yùn)算是模2運(yùn)算。所謂模2運(yùn)算，即把2當(dāng)作0。模2加就是異或運(yùn)算，模2乘就是與運(yùn)算。1對(duì)一般的N,K碼生成矩陣GIKQG為KN矩陣，IK為KK單位陣，Q為KR矩陣。信息位與監(jiān)督位間的線(xiàn)性關(guān)系由矩陣Q決定。碼字CMGC為碼字的各位，是1N矩陣，M為信息碼字的各位，為1K矩陣。監(jiān)督矩陣HPIRH為RN矩陣，IR為RR單位陣，P為RK矩陣。碼字與監(jiān)督矩陣的關(guān)系CHT0H與G間的關(guān)系PQT2線(xiàn)性分組碼的性質(zhì)性質(zhì)一線(xiàn)性分組碼具有封閉性，即任意2個(gè)碼字之和仍為一個(gè)碼字。性質(zhì)二線(xiàn)性分組碼的最小碼距等于非0碼字的最小重量。3伴隨式設(shè)發(fā)送端發(fā)送碼字C，接收端接收碼字為RCE，E為干擾。兩側(cè)同乘HT，CHT0RHTEHT記SRHT稱(chēng)為伴隨式。接收端檢錯(cuò)首先檢查伴隨式S是否為0，非0則有錯(cuò)。四、循環(huán)碼循環(huán)碼是線(xiàn)性分組碼的一個(gè)重要子類(lèi)，它有嚴(yán)格的代數(shù)結(jié)構(gòu)，用代數(shù)方法可以找出許多效率高，檢錯(cuò)，糾錯(cuò)能力強(qiáng)的循環(huán)碼。碼字循環(huán)移位后仍然是碼字的線(xiàn)性分組碼稱(chēng)為循環(huán)碼。1、生成多項(xiàng)式一個(gè)N,K碼字C可以表達(dá)為一個(gè)N1次的多項(xiàng)式012CXXCXN其中信息字可表示為K1次的多項(xiàng)式0121MMKKCXMXGXGX是NK次多項(xiàng)式，稱(chēng)為生成多項(xiàng)式。上式表明，任一循環(huán)碼的碼多項(xiàng)式都是生成多項(xiàng)式的倍式?？梢宰C明，GX是XN1的因式，因此可以對(duì)XN1進(jìn)行因式分解，取NK次因式就可得到生成多項(xiàng)式GX。2、循環(huán)碼的編碼編碼就是從信息碼得到循環(huán)碼的碼字。步驟如下1將信息多項(xiàng)式MX乘以XNK，得XNKMX；2將除以生成多項(xiàng)式，得余式RX；3將余式跟在信息組后面，就組成循環(huán)碼的碼字。即CXXNKMXRX3、循環(huán)碼編碼和檢錯(cuò)的軟件算法循環(huán)碼編碼和檢錯(cuò)既可以用硬件電路實(shí)現(xiàn)，也可以用軟件算法實(shí)現(xiàn)。1編碼的軟件算法編碼就是要求余式。以（48，40）循環(huán)碼為例，生成多項(xiàng)式GXX8X2X1。這里N48，K40，NK8?？梢詫⑿畔⒋a乘以XNK，即左移8位，然后再除以GX得到余式。但每次參與計(jì)算位數(shù)太多，可以采用分段計(jì)算法減小計(jì)算量。把40位信息組分為5段，每段8位求一次余式。稱(chēng)為8位求余式法。將信息組乘以XNK，可以表示為X8MXM4XX8M3XX8M2XX8M1XX8M0XX8X8MXRXCXQXGXX8MXMODGXRXMODGX記做X8MXRX逐段求余式R4X0M4XX8R3XR4XM3XX8RXR0XR1XM0XX8可寫(xiě)成遞推算法RJXRJ1XMJXX8J4,3,2,1,0R5X0為簡(jiǎn)化計(jì)算，可以將一個(gè)字節(jié)的256個(gè)數(shù)的余式預(yù)先求出，存放在一張表中，計(jì)算時(shí)直接取用即可。計(jì)算時(shí)可以先計(jì)算01H,02H,04H,08H,10H,20H,40H,80H8個(gè)數(shù)的余式，然后利用線(xiàn)性分組碼的封閉性計(jì)算所有其他碼字的余式。比如01H的余式是07H，02H的余式是0EH，則03H的余式是07H0EH09H（異或）。2檢錯(cuò)檢錯(cuò)很簡(jiǎn)單，只需將接收到的48位碼字的前40位取出計(jì)算余式，與最后8位對(duì)比即可。若相同則無(wú)錯(cuò)，否則有錯(cuò)。4通信協(xié)議一、物理層RS232C，RS449RS422,RS485國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO1983年提出了“開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)OPENSYSTEMSINTERCONNECTION”，即OSI參考模型。OSI參考模型的最底層是物理層。該層解決原始位信號(hào)在物理信道上的正確傳送問(wèn)題，需要規(guī)定物理信道接口和控制特性，包括電氣、機(jī)械、功能和過(guò)程等。物理層數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約是建立、保持、和拆除數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE和數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備DCE之間地?cái)?shù)據(jù)通道地規(guī)約。規(guī)約規(guī)定其機(jī)械、電氣、功能及規(guī)約特性。機(jī)械特性規(guī)定連接器的尺寸及緊固；電氣特性規(guī)定邏輯電平及碼元寬度；功能特性規(guī)定連接器針腳的定義和功能；規(guī)約特性規(guī)定針腳線(xiàn)的相互關(guān)系和連接的建立與拆除。1、RS232C1機(jī)械特性采用DB25連接器。一般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(duì)電壓源的要求當(dāng)電阻在3K7K之間時(shí)，輸出電壓為（5V15V）之間。電源輸出阻抗應(yīng)大于300。B、對(duì)終端的要求終端負(fù)載的輸入阻抗在3K7K之間。C、對(duì)邏輯電平的規(guī)定采用負(fù)邏輯。數(shù)據(jù)0及控制線(xiàn)的接通狀態(tài)為5V15V，數(shù)字1及控制線(xiàn)的斷開(kāi)狀態(tài)為5V15V。噪聲容限35V。D、接口信息速率子站RTU地址報(bào)文類(lèi)型數(shù)據(jù)長(zhǎng)度N數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼校驗(yàn)碼RTU地址目的站地址。FFH作為廣播地址報(bào)文類(lèi)型說(shuō)明報(bào)文的內(nèi)容、類(lèi)型。子站主站RTU地址ER報(bào)文類(lèi)型數(shù)據(jù)長(zhǎng)度N類(lèi)別標(biāo)志數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼校驗(yàn)碼E1表示有事件記錄0無(wú)事件記錄R1表示自檢出錯(cuò)0表示工作正常對(duì)重要報(bào)文采用16位校驗(yàn)碼，一般報(bào)文采用8位校驗(yàn)碼，確認(rèn)報(bào)文與否認(rèn)報(bào)文不帶校驗(yàn)碼。2、主站功能報(bào)文類(lèi)型代碼說(shuō)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(lèi)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(shí)鐘SCLOCK0CH查詢(xún)類(lèi)類(lèi)別詢(xún)問(wèn)ENQ05H要求子站傳輸某種類(lèi)別的數(shù)據(jù)重復(fù)詢(xún)問(wèn)REP1AH主站未能收到子站的正確回應(yīng)類(lèi)別更新REFRESH0BH強(qiáng)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(shí)標(biāo)）0FH管理控制類(lèi)復(fù)位RTURESET01H啟動(dòng)RTU掃描ENBRTU08H停止RTU掃描DISRTU07H啟動(dòng)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(shí)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(bào)文DIA0EH診斷信道可靠性的報(bào)文3、子站功能報(bào)文類(lèi)型代碼說(shuō)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(wú)變化否定確認(rèn)NAK15H未能正確收到主站的命令回答類(lèi)別詢(xún)問(wèn)DATCAT1BH對(duì)ENQ的回應(yīng)回答數(shù)據(jù)召喚DATREP1CH對(duì)DATREQ的回應(yīng)電源合閘PWRUP16H子站剛上電后對(duì)主站的所有命令應(yīng)答，直到主站發(fā)送PWRACK或RESET報(bào)文時(shí)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(bào)文回送DIAG0EH回送診斷信道可靠性的報(bào)文4、通信過(guò)程1子站上電后收到主站報(bào)文，發(fā)送PWRUP2主站發(fā)送PWRACK應(yīng)答，主站回復(fù)ACK3主站發(fā)送SCLOCK，SCAN，RFAC，F(xiàn)ILTV，SCON等報(bào)文為子站建立工作方式4主站發(fā)送ENBRTU和ENBMOD啟動(dòng)子站掃描5主站發(fā)送ENQ查詢(xún)數(shù)據(jù)，子站以DATACAT應(yīng)答。若數(shù)據(jù)無(wú)變化，以ACK應(yīng)答。6若有時(shí)標(biāo)量出現(xiàn)，主站發(fā)送召喚事件記錄，子站以時(shí)標(biāo)出現(xiàn)報(bào)文應(yīng)答。7主站可發(fā)送DATAREQ要求刷新數(shù)據(jù)，子站以DATAREP應(yīng)答。五、IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)1、IEC608705標(biāo)準(zhǔn)IEC608705是廠(chǎng)站與控制中心通信的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）第57技術(shù)委員會(huì)（電力系統(tǒng)控制和通信）WG03工作組專(zhuān)門(mén)從事遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備和系統(tǒng)傳輸規(guī)約方面的標(biāo)準(zhǔn)編制。其定義的遠(yuǎn)動(dòng)通信協(xié)議IEC8705是該領(lǐng)域的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)，并相應(yīng)制定了配套標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)采用EPA結(jié)構(gòu)（ENHANCEDPERFORMANCEARCHITECTURE），由ISO模型簡(jiǎn)化而來(lái)，只有物理層、傳輸層和應(yīng)用層三層，以提高傳輸效率。鏈路層，由IEC6087051和IEC6087052描述；應(yīng)用層，基礎(chǔ)部分由IEC6087053，IEC6087054，IEC6087055描述。網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話(huà)層、表示層都為空層，應(yīng)用層直接映射到鏈路層。其應(yīng)用層采用無(wú)連接方式，根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域定義了一系列配套標(biāo)準(zhǔn)IEC608705101用于常規(guī)遠(yuǎn)動(dòng)；IEC608705102用于電能計(jì)量信息的接入；IEC608705103用于繼電保護(hù)信號(hào)接入；IEC608705104將IEC608705101用在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之上。到目前為止，IEC608705系列標(biāo)準(zhǔn)除IEC608705104正在表決外，其它都已經(jīng)成為正式標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)已將IEC608705101定為電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（非等同采用）。IEC/TR60870TELECONTROLEQUIPMENTANDSYSTEMS遠(yuǎn)動(dòng)控制與系統(tǒng)IEC/TR608701PART1總則IEC/TR608702PART2運(yùn)行條件IEC/TR608703PART3電氣接口IEC/TR608704PART4性能要求IEC/TR608705PART5傳輸協(xié)議IEC6087051傳輸幀格式采用串行異步傳輸方式，包括半雙工和全雙工2種規(guī)約，規(guī)定了同步數(shù)據(jù)幀的格式，包括固定幀長(zhǎng)和可變幀長(zhǎng)，有FT,FT11,FT12,FT2,FT3，分別定義了它們的生成多項(xiàng)式和編碼特性。還定義了鏈路層的三種服務(wù)級(jí)別S1發(fā)送/無(wú)回答；S2發(fā)送/確認(rèn)；S3請(qǐng)求/響應(yīng)。IEC6087052傳輸鏈路過(guò)程該標(biāo)準(zhǔn)定義了各種標(biāo)準(zhǔn)傳輸幀的幀格式和結(jié)構(gòu)規(guī)定了通信站之間的傳輸規(guī)則、服務(wù)用戶(hù)和鏈路層間的服務(wù)原語(yǔ)。并定義了平衡和非平衡2種傳輸方式。所謂的平衡式傳輸方式是在全雙工通道的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的配置方式下，通信鏈路的兩個(gè)方向（調(diào)度中心與變電站）均可以發(fā)起傳輸服務(wù)，減少了報(bào)告延時(shí)并達(dá)到快速的數(shù)據(jù)收集。國(guó)內(nèi)多采用非平衡的傳輸方式，即主站（調(diào)度中心）采用順序地查詢(xún)（召喚）子站控制數(shù)據(jù)傳輸。在這種請(qǐng)求下主站是請(qǐng)求站，它觸發(fā)所有報(bào)文的傳輸，子站（變電站）是從動(dòng)站，只有當(dāng)它們被查詢(xún)（召喚）時(shí)才可能傳輸響應(yīng)主站數(shù)據(jù)請(qǐng)求，或?qū)χ髡景l(fā)出的控制命令加以確認(rèn)。IEC6087053應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一個(gè)應(yīng)用規(guī)約數(shù)據(jù)單元（APPLICATIONPROTOCOLDATAUNITATDU）可以包含1或多個(gè)應(yīng)用數(shù)據(jù)服務(wù)單元（APPLICATIONSERVICEDATAUNITASDU。該標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)定義了ASDU的信息內(nèi)容和格式。IEC6087054應(yīng)用信息元的定義與編碼該標(biāo)準(zhǔn)定義了信息元素的格式。IEC6087055基本應(yīng)用功能定義了遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)的基本應(yīng)用功能，有12項(xiàng)基本應(yīng)用功能1、站初始化2、用問(wèn)答方式收集數(shù)據(jù)3、循環(huán)數(shù)據(jù)傳送4、收集事件5、快速校驗(yàn)過(guò)程收集事件6、總召喚7、失蹤同步8、命令傳送9、傳送累計(jì)值10、參數(shù)裝載11、測(cè)試12、文件傳輸IEC608705101基本遠(yuǎn)動(dòng)任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）中主站和子站（遠(yuǎn)動(dòng)終端）之間以問(wèn)答方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸袷?、鏈路層的傳輸?guī)則、服務(wù)原語(yǔ)、應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、應(yīng)用數(shù)據(jù)編碼、應(yīng)用功能和報(bào)文格式。它適用于傳統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)的串行通信工作方式，一般應(yīng)用于變電站與調(diào)度所的信息交換，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的簡(jiǎn)單模式或星型模式。IEC608705102電力系統(tǒng)累加量傳輸配套標(biāo)準(zhǔn)IEC608705103保護(hù)設(shè)備信息接口配套標(biāo)準(zhǔn)IEC608705104使用標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)2、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（1）IEC608706（TASE2）與ISO標(biāo)準(zhǔn)兼容遠(yuǎn)動(dòng)協(xié)議。是調(diào)度控制中心交換數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。（2）IEC61850變電站通信網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)。是變電站綜合自動(dòng)化與通信的標(biāo)準(zhǔn)。IEC61850包括10個(gè)部分PART1基本原則PART2術(shù)語(yǔ)PART3一般性要求PART4系統(tǒng)和工程管理PART5功能和裝置模型的通信要求PART6變電站自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言PART7基本通信框架PART8特殊通信服務(wù)映射SPECIFICCOMMUNICATIONSERVICEMAPPINGSCSMPART9PART10一致性測(cè)試它的主要內(nèi)容包括1、定義了變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能模型2、采用模型對(duì)象方法，定義了基于客戶(hù)服務(wù)器體系的數(shù)據(jù)模型3、通信協(xié)議。定義了數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)機(jī)制（通信服務(wù)）和向具體通信協(xié)議棧的映射，如在變電站層和間隔層之間的網(wǎng)絡(luò)采用抽象通信服務(wù)接口映射到制造報(bào)文規(guī)范MMSMANUFACTURINGMESSAGINGSPECIFICATION。間隔層和過(guò)程層間的網(wǎng)絡(luò)映射成串行單向多點(diǎn)/點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸網(wǎng)絡(luò)或映射成基于IEEE8023標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程總線(xiàn)。它的主要特點(diǎn)1、信息分層。將通信協(xié)議體系分為變電站層、間隔層和過(guò)程層3層。2、面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)對(duì)象統(tǒng)一建模。3、數(shù)據(jù)自描述。5電力通信網(wǎng)一、電力通信的概念電力系統(tǒng)通信的一般定義是利用有線(xiàn)電、無(wú)線(xiàn)電、光或其他電磁系統(tǒng)，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行、經(jīng)營(yíng)和管理等活動(dòng)中需要的各種符號(hào)、信號(hào)、文字、圖像、聲音或任何性質(zhì)的信息進(jìn)行傳輸與交換，滿(mǎn)足電力系統(tǒng)要求的專(zhuān)用通信。電力專(zhuān)用通信按通信區(qū)域范圍不同，分為“系統(tǒng)通信”和“廠(chǎng)站通信”兩大類(lèi)。系統(tǒng)通信也稱(chēng)站間通信（INTERSTATIONCOMMUNICATION），主要提供發(fā)電廠(chǎng)、變電所、調(diào)度所、公司本部等單位相互之間的通信連接，滿(mǎn)足生產(chǎn)和管理等方面的通信要求。廠(chǎng)站通信又稱(chēng)站內(nèi)通信（INTRASTATIONCOMMUNICATION），其范圍為發(fā)電廠(chǎng)或變電站內(nèi)，與系統(tǒng)通信之間有互連接口，主要任務(wù)是滿(mǎn)足廠(chǎng)（站）內(nèi)部生產(chǎn)活動(dòng)的各種通信需要，對(duì)抗干擾能力、通信覆蓋能力、通信系統(tǒng)可靠性等也有一些特殊的要求。二、局域網(wǎng)局域網(wǎng)是將小范圍的一些通信設(shè)備連接在一起的通信網(wǎng)。其主要特點(diǎn)包括1地理范圍和站點(diǎn)數(shù)目有限2所有站共享較高的總帶寬，有較高的傳輸速率3較低的時(shí)延和誤碼率4各站為平等關(guān)系5能進(jìn)行廣播和組播。6遵循IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)1、區(qū)域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星形、總線(xiàn)形、環(huán)形。2、傳輸信道有同軸電纜、雙絞線(xiàn)或光纖。3、網(wǎng)絡(luò)傳輸控制方法競(jìng)爭(zhēng)型CSMA/CD載波監(jiān)聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)/沖突檢測(cè)。構(gòu)成以太網(wǎng)。IEEE802310M以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。80212100M以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)非競(jìng)爭(zhēng)型令牌法。構(gòu)成令牌環(huán)網(wǎng),FDDI等。IEEE8025令牌環(huán)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)4、網(wǎng)間連接轉(zhuǎn)發(fā)器實(shí)現(xiàn)物理層連接網(wǎng)橋?qū)f(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò)起存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)的作用。鏈路層路由器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由、網(wǎng)絡(luò)層5、應(yīng)用調(diào)度中心的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)變電站綜合自動(dòng)化的變電站層變電站綜合自動(dòng)化的間隔層采用工業(yè)級(jí)的網(wǎng)卡，裝設(shè)到現(xiàn)地設(shè)備中。但是干擾較大，傳輸速度不夠。各級(jí)調(diào)度、生產(chǎn)單位的辦公自動(dòng)化系統(tǒng)三、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)1、問(wèn)題的提出變電站綜合自動(dòng)化中，設(shè)備間的通信大量存在。一般采用RS422/485接口。但此方案有以下缺點(diǎn)1設(shè)備數(shù)有限，按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，最多連接節(jié)點(diǎn)數(shù)不超過(guò)32個(gè)；2節(jié)點(diǎn)較多時(shí)通信效率較低；3只有一個(gè)主站進(jìn)行管理和控制。而局域網(wǎng)不適合實(shí)時(shí)傳輸。2、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是基于微機(jī)化的智能現(xiàn)場(chǎng)儀表，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)儀表與控制系統(tǒng)和控制室間的一種全分散、全數(shù)字化、智能、雙向、多變量、多點(diǎn)的通信網(wǎng)絡(luò)。它作為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)，適合多個(gè)輸入輸出變量及各種數(shù)據(jù)類(lèi)型的傳輸，能夠適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境。3、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)1互操作性好?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)硬件、軟件都做了標(biāo)準(zhǔn)化，不同廠(chǎng)家的產(chǎn)品可以集成。2開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)。3減少連接電纜，安裝更簡(jiǎn)單，提高可靠性和可維護(hù)性。4控制功能下放到現(xiàn)場(chǎng)，不再集中到控制室中，簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少占地面積，降低成本。4、常用的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)1LONWORKSLOCALOPERATINGNETWORK由處理芯片、收發(fā)器和通信協(xié)議組成。處理芯片NEURON芯片。LONWORKS的核心。有2種型號(hào)MC143150和MC143120。它們既能管理通信，又具有I/O和控制功能。芯片內(nèi)有3個(gè)8位處理器，MACPROCESSOR,NETWORKPROCESSOR,APPLICATIONPROCESSORMC143120的軟件在片內(nèi)的ROM中，MC143150軟件在外接ROM中。軟件實(shí)現(xiàn)LONTALK（局部網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議）和所有任務(wù)調(diào)度（完成網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)）。MC143120用于簡(jiǎn)單應(yīng)用，應(yīng)用程序小于2KB。MC143150用于復(fù)雜的應(yīng)用。收發(fā)器模塊收發(fā)器在神經(jīng)元芯片和網(wǎng)絡(luò)間提供通信接口。有