模拟接口

KW-100综合测试测试仪----模拟接口测试应用

阅读：1559 次日期：2009-9-15 9:05:32

1电力远动通道情况

电力系统变电站的设备运行数据称为远动数据，传送远动数据的通道就被称为远动通道，该通道的运行情况直接关系到电力系统电网及相关自动化的安全稳定和经济运行，所以加强对电力系统远动数据传输通道的维护管理有着重要的意义。

1.1模拟远动通道

a.四线话路接口：4W E&M模拟中继接口。

E&M接口是一种常用的模拟局间中继接口方式，是一种话音通道和信号通道分开的信号系统。信号通道由E、M两条线组成，其中 M（Mouth）线为信号发送控制线，可以形象地用嘴发声来表示；E（Ear）线用于信号的接收控制。话音通道分为 4W（四线）和2W（二线）两种。四线E&M的话音通道的收发回路独立分开（Tx+、Tx-、Rx+、Rx-）。

由于E&M接口方式是一种话音和信号分开的信号系统，其话音通道为独立的透明通道，即不管E、M 线的状态如何，音频信号都能在E&M接口的话音通道中传输。因此，在电力系统中，PCM 数字终端设备的音频E&M接口可以用来传输远动、继电保护等自动化信息，4W E&M接口可以分别传一路远动信号的上行数据和一路远动信号的下行数据。

b.2W E&M接口：局间模拟中继接口

可用于局间交换机或PCM终端设备之间的音频转接，还可作为透明的话路通道使用。在电力系统中，2W E&M接口可以传输单路远动、继电保护等自动化信息数据，只能是上行或下行。

1.2 数据远动通道

随着电力通信系统的发展，SDH系统广泛使用，越来越多的用户采用数据通道传输远动信号，常见的有RS-232、RS-422、RS-485等数据通道。

a.RS-232

在数据通信、计算机网络以及分布式工业控制系统中，经常采用串行通信来交换数据和信息。1969年，美国电子工业协会（EIA）公布了RS-232C作为串行通信接口的电气标准，该标准定义了数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）间按位串行传输的接口信息，合理安排了接口的电气信号和机械要求，在世界范围内得到了广泛的应用。但它采用单端驱动非差分接收电路，因而存在着传输距离不太远（最大传输距离15m）和传送速率不太高（最大位速率为20Kb/s）的问

题。

b.RS-422

RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mb/s，传输距离延长到4000英尺（速率低于100kb/s时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为TIA/EIA-422-A标准。

c.RS-485

为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。

2 远动装置

远动装置包括厂站端远动装置和调度端远动装置，安装在主站和子站的远动装置分别被称为前置机（front-end pmemor）和远动终端装置（Remote Terminal Unit 缩写成RTU）。

前置机是缓冲和处理输入或输出数据的处理机。它接收RTU送来的实时远动信息，经译码后还原出被测量的实际大小值和被监视对象的实际状态，显示在调度室的CRT上和调度模拟屏上，也可以按要求打印输出口这些信息还要向主计算机传送。另外调度员通过键盘或鼠标操作，可以向前置机输入遥控命令和遥调命令，前置机按规约组装出遥控信息字和遥调信息字向RTU传送。

RTU对各种电量变送器送来的 0~5V 直流电压分时完成A/D转换，得到与被测量对应的二进制数值，并由脉冲采集电路对脉冲输入进行计数，得到与脉冲量对应的计数值，还把状态量的输入状态转换成逻辑电平“0”或“1”。再将上述各种数字信息按规约编码成遥测信息字和遥信信息字。向前置机传送RTU还可以接收前置机送来的遥控信息字和遥调信息字，经译码后还原出遥控对象号和控制状态，遥调对象号和设定值，经返送校核正确后（对遥控）输出执行。

前置机和RTU在接收对方信息时，必须保证与对方同步工作，因此收发信息双方都有同步措施。

远动系统中的前置机和RTU是一对N的配置方式，即主站的一套前置机要监视和控制N个子站的N台RTU，因此前置机必须有通信控制功能。为了减少前置机的软件开销，简化数据处理程序，RTU应统一按照部颁远动规约设计。同时为了保证远动系统工作的可靠性，前置机应为双机配置。

3 测试应用

FSK电力远动综合测试仪是一台专为电力远动部门量身设计的远动综合测试手持仪表，他集合了“模拟通道各项测试”、“数据通道各项测试”、“报文监测”等等功能，并且集电平表、振荡器、频率计、示波器、FSK调制解调器、误码仪、远动信号分析仪于一体可检测模拟、数据通道的规约报文传送连通性、一致性以及通道传输质量，是电力远动班组工作中必不可少的忠诚伙伴。

目前，电力系统变电站的设备运行数据（远动数据）可通过网络接口（以太网接口）、数据接口（V.24）或四线模拟通道（四线E&M）进行传输，电力远动综合测试仪模拟接口测试主要用于检测采用四线模拟方式进行远动数据传输的传输通道质量。

以下我们对不同的测试应用分别进行说明：

3.1模拟远动通道的测试

模拟远动通道测试包括中断测试和在线监测，以下分别说明：

a. 中断测试

∙远端接口环回测试：当远动通道发生故障，可断开远动系统，并将远端的模拟接口环回，远动综合测试仪接在本端的模拟端口，发送单音频信号，测试接收电平和频率，查看信号波形，或通过远动综合测试仪内置听音器监听接收的音频信号，如图3.1。

∙本端/远端线路环测：在本端复用设备（如PCM设备）或传输设备（如SDH设备）的传输线路上进行环回，仪表测试连接如图3.2。远动综合测试仪接在本端的模拟四线端口

或二线端口，发送单音频信号，测试接收电平和频率，并显示波形，或通过远动综合测试仪内置听音器监听接收的音频信号。

∙远端对通测试：两套仪表分别放置在本端或远端，直接对四线或二线模拟通道测试，仪表测试连接如图3.3。可通过本端的远动综合测试仪向远端的远动综合测试仪发送单音

频信号，在远端测试该信号的电平和频率，或通过远端的远动综合测试仪向本端的远动综合测试仪发送单音频信号，在本端测试该信号的电平和频率。此外，通过本端的远动综合测试仪向远端的远动综合测试仪发送单音频信号，远端的测试仪监听所发送的音频信号，或通过远端的远动综合测试仪向本端的测试仪发送单音频信号，本端的测试仪监听所发送的音频信号。

b. 在线监测

将远动综合测试仪在线跨接在中心站、中间站或RTU侧的模拟通道上，在线实时测试远动的发送信号或接收信号电平、频率（FSK上、下载频），计算FSK远动信号的中心频率和频偏，并可在线监听远动信号，显示远动信号波形，如图3.4。

在测试FSK模拟通道之前，对仪表需要进行信号发送速率（波特率）、FSK信号中心频率、