电力系统远动第7讲_数据传输与网络结构

远动系统数据传输

与通信网络结构

第一讲概述

第二讲通信信道及数据传输系统

第三讲调制与解调

第四讲计算机网络基础

第五讲数据通信方式

第六讲调度端及RTU的网络结构

远动信息的传递过程

通信设备：一般包括信道、调制器/解调器（光端机）。

调制：把信息加到载波上，变成已调信号的过程

解调：把信息从已调信号中恢复出来的过程称为解调

信道：含有各种干扰的通信线路

一、信道的分类

1、按信道的复用方式

¾频分信道（FDM）：利用频率变换和调制方法，将若干路信号调制到频谱的不同位置，接收端利用接收滤波器把各路信号区分开。按频带划分信道构成多路复用。

¾时分信道（TDM）：将信号时区划分为若干时隙，轮流传输不同的信号，形成时分通信。

2、按传输信号的类型

¾模拟信道：传输连续的模拟信号。

¾数字信道：传输离散的数字信号。

3、按传输媒质不同

¾有线：以有形的线路为传输媒质。如对称电缆、同轴电缆、架空明线、光纤。

¾无线：以自由空间为传输媒质。微波、卫星通信等。4、按信息传送方向与时间关系

¾单工信道：只能一个方向传送，任何时间不能改变。

¾半双工信道：可以双向传输，交替进行，不能同时进行。¾全双工信道：可同时进行双向传输。

二、数字基带传输和频带传输

把原始数据信号（包含直流分量、低频、谐波分量）称为基带信号。由数据终端产生的二进制数字信号，包括PCM、△M等调制后的信号，称为数字基带信号。直接利用基带信号进行传输的方式称为基带传输。如数字光纤通信系统。

利用载波对基带信号进行调制，使信号频谱搬移到载波频率附近的一个频带内，把这种调制后的信号称频带信号。用频带信号进行数据传输称频带传输。

¾近距（几米到几百米）：经接口电路（RS-232、RS-422）直接在线路上传输。

¾较近：加基带传输机（基带MODEM）。

¾较远：采用频带传输，即加调制解调器。

单极性不归零码双极性不归零码单极性归零码

双极性归零码

差分码

基带数传机原理框图

三、干扰电平和允许电平

用电平表示信号在传输过程中信号幅度变化情况。

1.相对电平

选择电路上某点的功率P

0（U

、I

）为基准，把

电路上各点功率高于或低于基准点的倍数以dB（分贝）表示，称该点的相对功率（电压、电流）电平。

2.绝对电平

在600Ω电阻上，消耗1mW 功率为绝对功率电平的基准：绝对功率电平

绝对电压电平)(.log dB U P x u 775020=)

(log dB P P x 31010−=常用dBr 表相对电平，用dBm 表示绝对电平。

相对电流电平相对电压电平

)(log dB U U P x u 020=)(log dB p p P x 010=相对功率电平

)(log dB I I P x i 0

20=

3.干扰电平和发送接收电平的规定

以电力监控通信为例：

¾干扰电平：音频回路两端用杂音计所测杂音电压：

明线≤2.5mV；电缆≤2.0mV。

¾发送电平：音频电路最高发送电平不大于0dBm；

载波通道的载波机两线端测得的电平

不大于-13 dBr。

¾接收电平：接收端根据传输方式的不同及接收端通

信设备本身的性能，对接收电平的限制

不同。如对FSK的音频实回线，要求

接收电平大于-25 dBm。

四、接收端设备与信道的连接

¾频带的选择

¾阻抗的匹配

¾电平的匹配

远动系统数据传输

与通信网络结构

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第二讲通信信道及数据传输系统

第三讲调制与解调

第四讲计算机网络基础

第五讲数据通信方式

第六讲调度端及RTU的网络结构

一、音频线路

1.由音频线路构成的数据传输系统

音频（300~3400Hz）线路：架空明线、对称电缆

2.通信线的传输特性

（1）首端加上频率为ω的正弦交流电压，稳定后，线路上任意一点X处的电压为：

（2）线路的特性阻抗(波阻抗)

它表征线路本身的特性，与线路长度无关。

x x r c r c x e Z I U e Z I U U )(2

1)(211111&&&&−++=−0

00

0C j g L j r Z c ωω++=

γ：传播系数

β：衰耗系数，单位为dB/km(分贝/公里) α：相移系数，单位为rad/km(弧度/公里)

（3）线路的传播系数、衰耗系数和相移系数)

)((0000C j g L j r j ωωαβγ++=+=]))(([2

1000022022020220g r C L C g L r +−++=ωωωβ]))(([2

1000022022020220g r C L C g L r −+++=ωωωα

1

100ϕω∠=+r L j r 2200ϕω∠=+r C j g )(21212211000021ϕϕϕϕωω−∠=∠∠=++=

r r r r C j g L j r Z c )())((212100002

1ϕϕωωαβγ+∠×=++=+=r r C j g L j r j 计算：用复数的运算方法来简化计算过程