Маршрутизатор в середине сети
WiFi является технологией, в основном предназначенной для организации небольших беспроводных сетей внутри помещений и построения беспроводных мостов. (вне помещений работа должна быть лицензирована – необходимо получить разрешение).Технология Wi MAX, в свою очередь, предназначена для организации широкополосной связи вне помещений и для организации крупномасштабных сетей.
Охват и масштабы
| Wi-Fi (IEEE 802.11) | WiMAX (IEEE 802.16) |
| беспроводные решения внутри зданий | беспроводные решения вне зданий |
| Точка – точка (PtP -Point to point) | Точка – многоточек (PtMp – Point to multipoint) |
| сети небольшого масштаба (примерно 100м) | огромные беспроводные сети ( 7-10 км) |
| проблема «скрытого» узла (CSMA\CA) | Отсутствие проблемы «скрытого» узла (DAMA-TDMA) |
| Простые модуляции (64 бит) в стандартах a,g | Комплексная техника модуляции (256 бит) |
| Построение беспроводных мостов на дальние расстояния с применением множества ретрансляторов | Дальние беспроводные мосты без применения множества ретрансляторов |
Масштабируемость и пропускная способность
| Wi-Fi (IEEE 802.11) | WiMAX (IEEE 802.16) |
| Фиксированная ширина полосы пропускания канала (20МГц) | Гибкая ширина полосы пропускания (1.5 - 20 МГц) |
| Несколько непересекающихся каналов (3-5) | Множество непересекающихся каналов |
| Максимальная скорость передачи данных – 54Мбит\с (зависит от ширины полосы) | Максимальная скорость передачи данных – 70Мбит\с при ширине полосы 20 МГц |
|
|
|
ПроцедураCSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) отличаетсяотпредыдущейпроцедурытем, чтопытаетсяизбежатьконфликтов. Станция перед посылкой информации проверяет, нет ли информации в среде передачи, и после этого ждет интервал безопасности от конфликта (interframe gap) . Если в этот момент не возникнет передача от другой станции, то станция ждет случайное время и захватывает среду.
Фазоманипулированный сигнал имеет следующий вид:
где g(t) определяет огибающую сигнала; является модулирующим сигналом. 
может принимать M дискретных значений.
Если M = 2, то фазовая манипуляция называется двоичной фазовой манипуляцией (BPSK, B-Binary — 1 бит на 1 смену фазы),
Методдополняющейманипуляциикодом
CodeComplementaryKeying, CCK.
При использовании CCK, для кодирования данных применяется набор из восьми-битных кодировочных слов, которые имеют уникальные математические свойства, которые позволяют корректно их различать получателем при наличии существенных помех (похож на CDMA - Code Division Multiple Access).
(ПСП – псевдо случайная последовательность).
OFDM - Orthogonalfrequency-divisionmultiplexing —
|
|
|
ортогональное частотное разделение каналов с мультиплексированием
Низкая скорость передачи данных в каждом канале – для борьбы с многолучевым приемом сигнала – время передачи одного бита больше разности времен приема разных лучей.
| Передача – разбиениеодногоканалананесколько |
| Прием – сбормногихканалов – водин |
Аналог OFDMдля световых сигналов:
(л.13.в.1) Интерфейсы микропроцессорных блоков релейной защиты – Модем: коммутируемая телефонная линия, ADSL, SDSL модем.
-------------------------
ADSL (SDSL) (англ. AsymmetricDigitalSubscriberLine — асимметричная (симметричная) цифровая абонентская линия) — модемная технология, превращающая аналоговые сигналы, передаваемые посредством стандартной телефонной линии, в цифровые сигналы (пакеты данных), позволяя во время работы совершать звонки.
Ассиметричность– скорость на передачу меньше, чем скорость на прием,
Обычная телефонная линия использует для передачи голоса полосу частот 0,3…3,4 кГц. Чтобы не мешать использованию телефонной сети по её прямому назначению, в ADSL нижняя граница диапазона частот находится на уровне 26 кГц. Верхняя же граница, исходя из требований к скорости передачи данных и возможностей телефонного кабеля, составляет 1,1 МГц.
|
|
|
Эта полоса пропускания делится на две части — частоты от 26 кГц до 138 кГц отведены исходящему потоку данных, а частоты от 138 кГц до 1,1 МГц — входящему. Полоса частот от 26 кГц до 1,1 МГц была выбрана не случайно. Начиная с частоты 20кГц и выше, затухание имеет линейную зависимость от частоты.
Такое частотное разделение позволяет разговаривать по телефону не прерывая обмен данными по той же линии. Разумеется, возможны ситуации, когда либо высокочастотный сигнал ADSL-модема негативно влияет на электронику современного телефона, либо телефон из-за каких-либо особенностей своей схемотехники вносит в линию посторонний высокочастотный шум или же сильно изменяет её АЧХ в области высоких частот;
для борьбы с этим в телефонную сеть непосредственно в квартире абонента устанавливается фильтр низких частот (частотный разделитель, англ. Splitter), пропускающий к обычным телефонам только низкочастотную составляющую сигнала и устраняющий возможное влияние телефонов на линию. Такие фильтры не требуют дополнительного питания, поэтому речевой канал остаётся в строю при отключённой электрической сети и в случае неисправности оборудования ADSL.
|
|
|
Технология PLC (Power Line Communication)
- новая телекоммуникационная технология, базирующаяся на использовании силовых электросетей для высокоскоростного информационного обмена.
Сети 0,4 кВ.
PLC адаптер, позволяющий соединять от 2 до 16 компьютеров в единую локальную сеть через электропроводку 220 Вольт.
Дальность передачи сигнала - до 200 м. (по электропроводке);
Скорость передачи данных - до 14 Mb/сек.;
Передача данных по кабельным сетям 6/10 кВ.
PLC модем НТС-7042М применяется для организации каналов связи по силовым кабельным и воздушным линиям 0.4/6/10 кВ.
Приемопередатчик линейный НТС-7042М предназначен для работы в составе автоматизированных систем телемеханики. Скорость передачи данных устанавливается в зависимости от несущей частоты и может принимать значения от 9600 Бод до 19600 Бод.Имеет гальваническую развязку от силовых цепей.
«Меркурий-PLC» - это набор оборудования и программного обеспечения для построения АИИС (АСКУЭ) обеспечивающей автоматизированный учёт потребления электроэнергии частными или юридическими лицами присоединёнными к низковольтным сетям напряжением 0,4 кВ.
OFDM- Orthogonal frequency-division multiplexing —
ортогональное частотное разделение каналов с мультиплексированием
-------------------------
(л.13.в.2) Интерфейсы микропроцессорных блоков релейной защиты – Модем: радиомодем, модем на метеорных потоках.
-------------------------
Модем – МОдуляция – ДЕМодуляция: для передачи цифровой информации по аналоговым каналам.
Радиомодем– передача цифровой информации по радиоканалу
Состав радиомодема – аналоговый модем + радио – приемо-передатчик,
Дальность связи по радиомодему – в пределах прямой видимости – до горизонта, 30км
Работа с радиомодемом – требует получения разрешения на работу в выделенной полосе частот, - лицензирование
Постановление Правительства РФ №539 от 12 октября 2004 года
ПРАВИТЕЛЬСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПОСТАНОВЛЕНИЕ
от 12 октября 2004 г. N 539
О ПОРЯДКЕ РЕГИСТРАЦИИ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ
СРЕДСТВ И ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ УСТРОЙСТВ
----------------------
Безлицензионные диапазоны:
МГц, 144МГц, 433,075-434,79 МГц
с мощностью передатчика до 10 мВт
МГц
BluetoothWi-Fi
2400-2483,5 МГц с мощностью передатчика до 2,5 мВт.
5 ГГц. Wi-Fi
-------------------------
Метео́рный пото́к (звездопад, звёздный дождь, англ. meteor shower) — совокупность метеоров, порожденных вторжением в атмосферу Земли роя метеорных тел.
Атмосфера Земли постоянно бомбардируется маленькими частицами, называемыми метеорами. Эти частицы состоят из различных минералов или металлов, и их размер колеблется в широких пределах — от мельчайших пылинок до больших глыб. Скорость, с которой метеоры входят в атмосферу Земли, составляет от 11 до 72 км/с. В результате трения об атмосферу Земли метеорные частицы на высотах 80-110 км сильно разогреваются, плавятся и образуют сильно ионизированный метеорный след.
высотасгоранияметеорного тела принималась равной 100 км
модем на метеорных потоках - радиосвязь с использованием отражения от метеорных потоков, которые при сгорании в атмосфере создают ионизированную область, от которой отражаются радиоволны,
Свойства связи на метеорных потоках – как спутниковая связь:
- большая дальность,
- не нужна прямая видимость, связь с объектом за горными препятствиями,
- не перехватывается – военное применение,
- Дальность связи – за горизонтная связь – сотни километров,
Вероятность появления метеорного потока – случайная,
Но порядка за 10 минут – появляется один отражающий след метеора.
Вопросы для самопроверки
Опишите основные топологии сети – точка – точка, звезда, общая шина, кольцо, типы сигналов – токовая петля, потенциальные.
Опишите интерфейсы микропроцессорных блоков релейной защиты – RS232, RS485, Ethernet: топология, линии связи, передача одного бита, адресация устройств, скорость передачи, дальность связи.
Опишите интерфейсы микропроцессорных блоков релейной защиты – MicroLAN: топология, линии связи, передача одного бита, адресация устройств, скорость передачи, дальность связи.
Опишите интерфейсы микропроцессорных блоков релейной защиты - I2C: топология, линии связи, передача одного бита, адресация устройств, скорость передачи, дальность связи.
Опишите интерфейсы микропроцессорных блоков релейной защиты – USB: топология, линии связи, передача одного бита, адресация устройств, скорость передачи, дальность связи.
Опишите беспроводные интерфейсы микропроцессорных блоков релейной защиты – беспроводные интерфейсы: Bluetooth, WiFi: топология, линии связи, передача одного бита, адресация устройств, скорость передачи, дальность связи.
Опишите проводные интерфейсы микропроцессорных блоков релейной защиты – Модем: коммутируемая телефонная линия, ADSL, SDSL модем.
Опишите беспроводные интерфейсы микропроцессорных блоков релейной защиты – Модем: радиомодем, модем на метеорных потоках.
Расчетное задание
1. Определить частоту среза Fв[Гц] фильтра низкой частоты, который необходимо установить на входе АЦП, предназначенном для измерения амплитуды напряжения промышленной частоты, с первой F1 по i-той Fiгармоники промышленной частоты.
2. Определить минимально необходимую частоту Fд[Гц] дискретизации АЦП, предназначенном для измерения амплитуды напряжения промышленной частоты, с первой F1 по i-той Fiгармоники промышленной частоты.
3. Определить минимально необходимую двоичную разрядность N АЦП, предназначенном для измерения амплитуды напряжения промышленной частоты, с точностью измерения Х%.
4. Определить количество ключейM, необходимых для схемы ЦАП прямого преобразования, предназначенном для формирования амплитуды напряжения, с точностью формирования Х%.
5. Определить количество компараторовK, необходимых для схемы АЦП прямого преобразования, предназначенном для измерения амплитуды напряжения промышленной частоты, с точностью измерения Х%
6. Рассчитать предельную скорость передачи информации по воздушной линии электропередачиV[бит/сек], с использованием ВЧ-связи, при заданных: полосе пропусканияdF[Гц], амплитуде сигналаUс[В], амплитуде шума в линии Uш[В].
Таблица Вариантов.
| № варианта | i – номер гармоники | Х% точность | dF[Гц] | Uс[В] | Uш[В] |
| 1 | 3 | 0,1 | 3000 | 10 | 0,1 |
| 2 | 4 | 0,2 | 4000 | 11 | 0,3 |
| 3 | 5 | 0,3 | 5000 | 12 | 0,5 |
| 4 | 6 | 0,4 | 6000 | 13 | 1 |
| 5 | 7 | 0,5 | 7000 | 14 | 0,1 |
| 6 | 8 | 0,6 | 8000 | 15 | 0,3 |
| 7 | 9 | 0,7 | 9000 | 16 | 0,5 |
| 8 | 10 | 0,8 | 10000 | 17 | 1 |
| 9 | 11 | 0,9 | 11000 | 18 | 0,1 |
| 10 | 12 | 1 | 12000 | 19 | 0,3 |
| 11 | 13 | 1,1 | 13000 | 20 | 0,5 |
| 12 | 3 | 1,2 | 14000 | 21 | 1 |
| 13 | 4 | 1,3 | 15000 | 22 | 0,1 |
| 14 | 5 | 1,4 | 16000 | 23 | 0,3 |
| 15 | 6 | 1,5 | 17000 | 24 | 0,5 |
| 16 | 7 | 1,6 | 18000 | 25 | 1 |
| 17 | 8 | 1,8 | 19000 | 26 | 0,1 |
| 18 | 9 | 1,9 | 20000 | 27 | 0,3 |
| 19 | 10 | 2 | 21000 | 28 | 0,5 |
| 20 | 11 | 2,5 | 22000 | 29 | 1 |
№ варианта – по списку группы, при недостатке номеров – начать отсчет сначала.
ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ И ОФОРМЛЕНИЯ
КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
При выполнении контрольной работы (расчётного задания) необходимо строго придерживаться указанных ниже правил. Работа, выполненная без соблюдения этих правил, не зачитывается и возвращается студенту для переработки.
1. Контрольная работа должна быть выполнена в программе word на листах А4.
2. Титульный лист контрольной работы оформляется в соответствии с образцом, приведенным в приложении.
3. В заголовке работы указываются номера задач в том порядке, как они расположены в варианте. При выполнении работы необходимо оставлять поля шириной 4–5 см с правой стороны листа для замечаний рецензента.
4. В работу должны быть включены все задачи, указанные в задании строго по варианту. Решения задач следует располагать в порядке номеров варианта. Контрольная работа, содержащая не все задачи задания, а также задачи не своего варианта, не зачитывается.
5. Перед решением каждой задачи необходимо полностью выписать ее условие вместе с приведенными рисунками. Можно в качестве рисунков аккуратно приклеить ксерокопии рисунков.
6. Решение задач следует излагать, подробно и аккуратно объясняя и мотивируя все действия по ходу решения.
7. Срок выполнения контрольной работы составляет 1,5 месяца с момента выдачи задания.
8. После получения прорецензированной незачтенной работы студент должен исправить все отмеченные рецензентом ошибки и недочеты и выполнить все рекомендации рецензента. Если рецензент предлагает внести в решение задач те или иные исправления или дополнения и прислать их для повторной проверки, это необходимо сделать в короткий срок. В случае незачета работы и отсутствия прямого указания рецензента на то, что студент может ограничиться представлением исправленных решений отдельных задач, вся работа должна быть выполнена заново. При высылаемых исправлениях должна обязательно находиться прорецензированная работа и рецензия на нее. Поэтому рекомендуется при выполнении контрольной работы оставлять в конце тетради несколько чистых листов для всех дополнений в соответствии с указаниями рецензента. Вносить исправления в сам текст работы после ее рецензирования запрещается.
9. Зачтенные контрольные работы хранятся на кафедре.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Образец оформления титульного листа
КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем
Контрольная работа № 1
по курсу «Микропроцессорные системы управления в электроэнергетике»
Выполнил студент __________________________________ ______________
Ф.И.О. подпись
Дата________________________________
Группа______________________________
Шифр студента_______________________
Адрес студента ____________________________________________________
____________________________________________________
Проверил преподаватель _____________________________ ______________
Ф.И.О. подпись
Содержание
| Предисловие. | 3 |
| Цель освоения учебной дисциплины | 3 |
| Место учебной дисциплины в структуре основной образовательной программы высшего профессионального образования | 3 |
| Результаты образования, формируемые в процессе освоения дисциплины | 4 |
| Общие рекомендации по работе над дисциплиной | 5 |
| Программа дисциплины «Микропроцессорные системы управления в электроэнергетике» | 6 |
| Литература | 8 |
| Методические указания к изучению дисциплины | 9 |
| Расчетное задание | 96 |
| Правила выполнения и оформления контрольной работы | 97 |
| Приложение | 99 |
Учебное издание
МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ
Программа и методические указания по изучению дисциплины
Для студентов заочной формы обучения направления
подготовки 13.03.02 "Электроэнергетика и электротехника",
квалификации – бакалавр
Составитель: Мустафин Рамиль Гамилович
Кафедра Релейная защита и автоматизация электроэнергетических системКГЭУ
Редактор редакционно-издательского отдела К.В. Аршинова
Компьютерная верстка К.В. Аршинова
Подписано в печать 13.05.17.
Формат 60´84/16. Бумага ВХИ. Гарнитура «Times». Вид печати РОМ.
Усл. печ. л. 2,33. Уч.-изд. л. 2,58. Тираж 500 экз. Заказ №
Редакционно-издательский отдел КГЭУ,
420066, Казань, Красносельская, 51
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 619; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!