Pašreizējā datortehnoloģiju un tīklu tehnoloģiju attīstības līmenī tīkliem tiek izvirzītas stingras prasības. Datoru tīkls jānodrošina īpašiem apstākļiem nepieciešamais pārsūtīšanas ātrums; tam jābūt arī mobilam, ar lielu piekļuves punktu skaitu, un nav nepieciešams kabelis; tīklam jābūt viegli administrējamam; tai jānodrošina augsta uzticamība ar vienkāršiem tehniskiem risinājumiem; tīklam ir jāatbalsta visi iespējamie tīkla aprīkojuma veidi, un tam visam jābūt lētam.
Līdz ar vispārējo globālo iedzīvotāju un uzņēmumu, organizāciju un specdienestu datorizāciju radās nepieciešamība organizēt datortīklus.
Viena no tīklu organizēšanas iespējām ir datu pārraides sistēma pa elektrotīkliem.
Diplomdarbā tiks parādīta diagramma par datu pārraides tīkla organizēšanu pa elektrotīkliem, izmantojot Alkhan-Churt piemēru, izmantojot PLC tehnoloģiju.
BZhD sadaļa tiek veikta, lai radītu drošus darba apstākļus, strādājot ar elektroapgādes tīkliem.
Diploma ekonomiskajā daļā tiks aprēķinātas projektējamā tīkla izmaksas un uz PLC tehnoloģiju balstīta tīkla izbūves ekonomiskā iespējamība.
PLC tehnoloģija, pirmkārt, ir "pēdējās jūdzes" problēmas risinājums. Jo šis risinājums izmanto iekšējo elektrotīklu. Pats pakalpojums tiek nodrošināts pēc Plug & Play principa. Tas ir, adapterim vai abonenta modemam, ko patērētājs iegādājies veikalā, nav nepieciešami nekādi iestatījumi: pievienojot kontaktligzdai, automātiski tiek izveidots savienojums ar galvas bloku, kas ir viens katrā mājā; konfigurācija tiek konfigurēta automātiski un tiek piešķirta IP adrese. Tehnoloģijas priekšrocība ir arī fakts, ka, lai pieslēgtos internetam, nav jāgaida montieri un jāielaiž savās mājās. Vēl viens papildu pluss ir viesabonēšana: modems darbojas visās mājās ar PLC pārklājumu. Tas nav iekodēts konkrētai adresei un darbojas gan rajonā, gan pilsētā un arī citā pilsētā. Tagad tīkli vienlaikus tiek būvēti piecās pilsētās, un projekta sagatavošanas stadijā ir vēl vismaz 5-6 pilsētas Krievijā.
Ar visām šīs tehnoloģijas priekšrocībām interneta piekļuves tirgus jau ir piesātināts, un mēs burtiski paši jūtam, cik lēni notiek abonentu bāzes pieaugums. Ja klients jau ir pieslēdzies pakalpojumu sniedzējam un veicis elektroinstalāciju, tad nav jēgas viņu piesaistīt par zemu cenu, jo īpaši tāpēc, ka, pazeminot cenas, operators nostāda sevi sarežģītā situācijā. Vidējais platjoslas maksājums jau tā ir zems. Tāpēc attīstībai ir nepieciešams ieviest jaunus pakalpojumus un pakalpojumus. Piemēram, tā sauktais "konstruktors". Pamata PLC modemam ir "piestiprināti" dažādi moduļi: Ethernet ligzda; Wi-Fi piekļuves punkts; telefona modulis, kuram var pieslēgt parasto analogo fiksēto telefonu un iekšējo ierīci un VoIP ierīci. Ar pēdējo palīdzību jūs varat organizēt iekšējo telefonu tīkls pilsētas robežās (piemēram, tiešie telefona kanāli ar radiniekiem).
Vēl viens spraudnis ir videokamera, ar kuru var organizēt videonovērošanas sistēmu mājās, pat nepievienojot to datoram. Tas pārsūta visu trafiku pa elektrotīklu uz pakalpojumu sniedzēja serveri. Un lietotājs jebkurā vietā pasaulē var doties uz internetu, doties uz savu Personīgā zona klienta saskarnē un pārbaudiet savas mājas iekārtas. Šis risinājums ir ideāli piemērots bērnu, aukļu un mājkalpotāju uzraudzībai. Turklāt caur Web interfeisu var konfigurēt dažādas papildu funkcijas, piemēram, kustību noteikšanas sistēmu (kustības kontroli), kas ļaus kamerai veikt volumetriskā kustības sensora funkcijas: kad attēls ir mainījies, tiek nosūtīts signāls. uz serveri, tiek nosūtīta SMS uz Mobilais telefons lietotājs - viņš pieslēdzas internetam un pārbauda, vai viss ir kārtībā.
PLC tehnoloģija ( Elektrības līnija Sakari — sakari pa elektropārvades līnijām, ko sauc arī par PLT (Power Line Telecoms), ir vadu tehnoloģija, kuras mērķis ir izmantot elektrotīklu kabeļu infrastruktūru, lai nodrošinātu ātrdarbīgu datu un balss pārraidi. Atkarībā no pārraides ātruma tas ir sadalīts platjoslā (BPL) ar ātrumu vairāk nekā 1 Mbit / s un šaurjoslas (NPL).
Skotijā ir uzsākta elektrolīnijas platjoslas interneta pakalpojuma testēšana. Iniciatīva pieder Scottish Hydro Electrics. Pēc britu izdevuma PC Advisor datiem, "Internet over a socket" testēšanā bija iesaistīti aptuveni 150 lietotāju. Katrs abonents ieguva piekļuvi internetam ar ātrumu 2 Mbps. Par cenu tas bija vairāk nekā divas reizes izdevīgākus piedāvājumus cits interneta pakalpojumu sniedzējs. Interesi par jauno pakalpojumu jau izrādījuši vairāki valsts energokompānijas. Turklāt RWE, vadošais elektroenerģijas piegādātājs Vācijā, dinamiski ievieš PLC. Piemēram, Vācijā cilvēki pat neaizpilda čekus par elektroenerģiju: informācija no skaitītājiem pa elektroinstalāciju nonāk tieši pie elektroenerģijas piegādātāja. Līdzīgi projekti ir uzsākti Itālijā un Zviedrijā.
Krievijā uz PLC tehnoloģiju balstīta tīkla izveides pirmo posmu veica uzņēmums Spark, un tas tika pabeigts 2005. gada oktobrī. Tolaik tīklā bija vairāk nekā 750 piekļuves mezgli, kas atradās dzīvojamās ēkās. Visi piekļuves mezgli ir savienoti ar Gigabit Ethernet mugurkaula optisko tīklu. 2006. gadā tika uzsākts pilotprojekts PLC tehnoloģiju nodošanai ekspluatācijā Dienvidtušino reģionā, un 2007. gadā sākās aktīva tīkla izbūve un abonentu pieslēgšana.
Zemā samaksa par piekļuvi internetam nodrošina labu konkurētspēju, bet kvalitāte dažkārt izraisa kritiku no potenciālajiem un esošajiem abonentiem (spriežot pēc daudzajām diskusijām forumos). Piemēram, lietotāji sūdzas par problēmu, kas saistīta ar iespēju pieslēgties Tīklam tikai caur konkrētu dzīvokļa kontaktligzdu, kas ne vienmēr ir ērti abonentam, kā arī par ātruma samazināšanos, ieslēdzot elektroierīces. Tas ir saistīts ar vispārējo elektroinstalācijas stāvokli dzīvoklī, taču šādas problēmas risina pakalpojumu sniedzēja speciālisti. Turklāt, lai izvairītos no problēmām, lietotāja ierīci ieteicams pievienot atsevišķā kontaktligzdā. Tomēr telekomunikāciju nozares eksperti pieturas pie zema vērtējuma par PLC tīklu attīstības potenciālu. Iemesls tam ir pati tehnoloģija. Datu pārsūtīšanai no datora uz datoru tika īpaši izstrādāta Ethernet tehnoloģija, kā rezultātā, to lietojot, gala iekārtu izmaksas ir viszemākās, un ātruma raksturlielumi ir vislabākie. Jebkuri mēģinājumi pielāgot datu pārraidei nesēju, kas sākotnēji tam nebija paredzēts, rada augstākas aprīkojuma izmaksas un sliktākus tehniskos parametrus. Tas attiecas gan uz telefona vara vadu (iezvanes modemi vai ADSL), gan uz elektroenerģijas tīkliem (PLC tehnoloģija).
Tā sauktā "pēdējās jūdzes problēma", par kuru pēdējā laikā tiek runāts tik daudz, ir radījusi daudzus risinājumus. Tomēr lielākajai daļai šo risinājumu ir viens kopīgs trūkums - tiem visiem ir nepieciešams vadu un kabeļu novietošana. Iespējams, nav jēgas runāt par to, kādas grūtības un grūtības tas dažkārt rada - ļoti bieži kabeļa ieguldīšanas izmaksas veido lielāko daļu no tīkla izveides izmaksām. Turklāt ir virkne gadījumu, kad jaunu kabeļu ievilkšana nav iespējama vai ļoti nevēlama - spilgts šādas nepatīkamas situācijas piemērs ir nesen pabeigts remonts, pēc kura uzreiz atklājas, ka nepieciešams ievilkt datoram papildus vadus. tīkliem.
Tāpēc īpašu interesi vienmēr ir izraisījušas tās tehnoloģijas, kas ļāva iztikt bez jaunu kabeļu ievilkšanas. Šobrīd šai problēmai ir divas veiksmīgas pieejas - tie ir bezvadu Wi-Fi tīkli un PLC tehnoloģijas. Šobrīd ir daudz rakstīts par bezvadu tīkliem, taču par PLC tehnoloģijām ir pieejams daudz mazāk informācijas.
PLC tehnoloģijas ļauj izveidot datoru lokālos tīklus, pamatojoties uz esošajām elektropārvades līnijām. Tātad, izmantojot PLC tehnoloģiju, jūs varat izveidot nelielu mājas lokālo tīklu, izmantojot jau uzstādīto elektrisko vadu.
Faktiski informācijas pārsūtīšanas veidi, izmantojot elektrisko vadu, pastāv jau ilgu laiku. Viens no tiem ir pazīstamie padomju skaļruņi (ko arī bieži vien nepareizi dēvē par radiostacijām). Dažādas tehnoloģijas ir balstītas uz diezgan vienkāršu signālu atdalīšanas ideju - ja kaut kādā veidā būtu iespējams vienlaikus pārraidīt vairākus signālus pa vienu fizisko kanālu, tad tādā veidā būtu iespējams palielināt kopējo datu pārraides ātrumu. To var panākt, izmantojot modulāciju (turklāt modulētais signāls ir izturīgs pret traucējumiem), un ar dažādām modulācijas metodēm tajos pašos fiziskajos datu pārraides kanālos ir iespējams panākt atšķirīgs ātrums datu pārraide.
No pirmā acu uzmetiena veiksmīgas PLC tehnoloģijas recepte var šķist vienkārša – vienkārši izvēlieties modulācijas metodi, kas varētu nodrošināt visātrāko datu pārraidi, un moderna sakaru iekārta ir gatava. Tomēr tām modulācijas metodēm, kas nodrošina visblīvāko signālu pakotni, ir nepieciešamas sarežģītas matemātiskās operācijas, un, lai tos izmantotu PLC tehnoloģijās, ir nepieciešama ātro signālu (DSP) procesoru izmantošana.
Digitālais signālu procesors (DSP) ir specializēts programmējams mikroprocesors, kas paredzēts, lai reāllaikā manipulētu ar digitālo datu plūsmām. DSP plaši izmanto grafikas, audio un video straumju apstrādei.
Informācijas pārraide pa elektroapgādes tīkliem, izmantojot uzņēmuma Semtech IS (2015)
Semtech Corporation produktu līnija ietver dažādus IC fiziskais slānis, kas ļauj organizēt informācijas pārsūtīšanu gan pa vadiem, gan pa radio ( optiskie raiduztvērēji, līniju draiveri, radio raiduztvērēji utt.). EnVerv, kas ir līderis PLC (Power Line Communications) modemu izstrādē, iegāde 2015. gada sākumā ļāva Semtech paplašināt savu sakaru produktu līniju ar ierīcēm, kas apmainās ar datiem pa standarta elektropārvades līnijām. Šī raksta ietvaros mēs pievērsīsimies tīklu darbības un būvniecības principiem, kuru pamatā ir Semtech vienas mikroshēmas PLC mikroshēmas, apsvērsim atsevišķu jaunās ģimenes pārstāvju iezīmes un sniegsim uz tiem balstītu ierīču praktiskas ieviešanas piemērus. .
IEVADS
Informācijas pārraide un elektroapgādes organizēšana pa tiem pašiem vadiem tiek izmantota diezgan efektīvi dažādās lietojumprogrammās. Piemēram, varat atsaukt standarta tālruņa līnijas vai Ethernet tīklus, kas savieno attālos mezglus, izmantojot tehnoloģiju, kurā strāva tiek piegādāta caur atsevišķiem sakaru kabeļa serdeņiem. Tomēr lielākajai daļai šo risinājumu ir acīmredzams trūkums: tie visi parasti prasa uzstādīšanas darbus, kuru izmaksas bieži vien veido lielu daļu no tīkla izveides izmaksām. Turklāt ir vairākas situācijas, kurās jaunu kabeļu ievilkšana ir ārkārtīgi nevēlama vai pat neiespējama - šādu situāciju piemērs ir nesen pabeigts remonts, pēc kura pēkšņi izrādās, ka datortīkliem nepieciešams ievilkt papildu vadus. vai īrētu biroju ar neparedzētu interneta pieslēgumu. Šādos gadījumos gandrīz vienmēr ir iespējams aprobežoties ar esošo infrastruktūru, proti, izmantot gandrīz katrā telpā jau pieejamo elektroinstalāciju, lai organizētu salīdzinoši ātru un uzticamu visā ēkā sazarotu sakaru kanālu.
PLC telekomunikāciju tehnoloģija, kuras pamatā ir elektrotīklu izmantošana datu apmaiņai, uzliekot noderīgu signālu virs standarta maiņstrāvas ar frekvenci 50 vai 60 Hz, izceļas ar vieglu ieviešanu un uz tās balstītu ierīču ātru uzstādīšanu. Pirmās datu pārraides sistēmas pa elektrotīkliem parādījās 20. gadsimta 30. gados, tās galvenokārt izmantoja signalizācijai energosistēmās un dzelzceļi ar ļoti mazu joslas platumu. 90. gadu beigās vairāki uzņēmumi realizēja pirmos lielos projektus šajā jomā, tomēr darbības laikā tika konstatētas nopietnas problēmas, no kurām galvenā bija sliktā trokšņu noturība. Darbs enerģijas taupīšanas spuldzes, komutācijas barošanas bloki, lādētāji, tiristoru dimmeri un sadzīves elektroierīces, kā arī elektromotori un metināšanas iekārtas, īpaši tās, kas iekļautas tiešā PLC modema tuvumā, radīja impulsu troksni no augstfrekvences starojuma neaizsargātos vados, kas noveda datu pārraides uzticamības krasam samazinājumam. Tāpat signāla pārraides stabilitāti un ātrumu negatīvi ietekmēja sakaru līniju neviendabīgums, jo īpaši elektrisko tīklu kvalitāte un pasliktināšanās, savienojumu klātbūtne no materiāliem ar dažādu elektrovadītspēju (piemēram, varš un alumīnijs), pagriezienu klātbūtne utt. Rezultātā kopējais nominālā datu pārraides ātruma samazinājums svārstījās no 5% līdz 50%. Turklāt telpās, kur darbojās PLC ierīces, atsevišķos gadījumos tika konstatēti radio uztveršanas pārkāpumi aptuveni 3-5 metru attālumā no modema, īpaši pie vidējiem un īsiem viļņiem. Tas bija saistīts ar faktu, ka elektrotīkla vadi sāka darboties kā radio retranslatoru antenas, faktiski izstarojot visu ētera satiksmi.
Datu pārraides tehnoloģija, izmantojot elektrotīklus, tika pienācīgi komerciāli pielietota tikai šī gadsimta sākumā, un tās ieviešana un plaša izmantošana ir saistīta ar atbilstošu elementu bāze, t.sk. augstas veiktspējas mikrokontrolleri un ātrie DSP procesori (digitālie signālu procesori), ļaujot realizēt sarežģītas signālu modulācijas metodes un mūsdienīgus datu šifrēšanas algoritmus. Tas nodrošināja ne tikai augsts līmenis informācijas pārsūtīšanas uzticamība, bet arī tās aizsardzība pret nesankcionētu piekļuvi. Liela nozīme bija arī dažādu tehnoloģiju aspektu standartizācijas problēmas risināšanai. Pašlaik IEEE, ETSI, CENELEC, OPERA, UPA un HomePlug Powerline Alliance ir galvenās organizācijas un kopienas, kas regulē prasības PLC ierīcēm. Pēdējā ir starptautiska alianse, kas apvieno aptuveni 80 telekomunikāciju tirgū pazīstamas kompānijas, tostarp Siemens, Motorola, Samsung un Philips. 2000. gadā dibinātās alianses mērķis ir veikt dažādu ražotāju ierīču saderības izpēti un praktiskas pārbaudes, izmantojot šo tehnoloģiju, kā arī atbalstīt un popularizēt vienotu standartu ar nosaukumu HomePlug.
Visas esošās PLC sistēmas parasti tiek iedalītas platjoslas (BPL — platjoslas pa elektrolīnijām) un šaurjoslas (NPL — šaurjoslas pār elektrolīnijām) sistēmās. Ar viņu palīdzību atrisināto uzdevumu klāsts ir ļoti plašs, un vajadzīgās metodes izvēle balstās uz pārraidītās informācijas īpašībām un apjomu. Platjoslas ierīces (ar ātrumu no 1 līdz 200 Mbit/s) ir orientētas uz interneta piekļuves sistēmām, mājas datortīklu izveidi, kā arī lietojumprogrammām, kurām nepieciešama ātrgaitas datu apmaiņa: video straumēšana, videokonferenču sistēmas, digitālā telefonija, utt. Vislielāko aparatūras izstrādātāju interesi rada šaurjoslas PLC modemi to relatīvā lētuma un uzlaboto īpašību dēļ, kas ļauj darboties ne tikai parastajos tīklos, bet arī tīklos ar paaugstinātu traucējumu līmeni. Mikroshēmas un moduļi šaurjoslas modemiem (ar kanāla joslas platumu no 0,1 līdz 100 Kbps) tiek plaši izmantoti kā daļa no dažādiem mājsaimniecības un rūpniecības produktiem, veidojot sadalītas automatizētas vadības un vadības sistēmas darbnīcās un ēkās dzīvības uzturēšanas sistēmām (lifti, gaisa kondicionēšanas ierīces un ierīces). ventilācija), elektroenerģijas, ūdens, gāzes, siltuma, apsardzes un ugunsdrošības signalizācijas ierīču patēriņa mērīšanas ierīces.
PLC TEHNOLOĢIJAS ĪPAŠĪBAS
PLC tehnoloģijas pamatā ir signāla frekvenču dalīšanas izmantošana, kurā ātrgaitas datu straume tiek sadalīta vairākās relatīvi mazā ātrumā, no kurām katra tiek pārraidīta ar atsevišķu apakšnesēja frekvenci un pēc tam apvienota iegūtajā signālā. (1. att.).
Izmantojot parasto frekvenču dalīšanas modulāciju (FDM), pieejamais spektrs tiek iztērēts neefektīvi. Tas ir saistīts ar aizsargintervālu esamību starp atsevišķiem apakšnesējiem, kas nepieciešami, lai novērstu signālu savstarpējo ietekmi (2.a att.). Tāpēc PLC ierīcēs tiek izmantota ortogonālā frekvenču dalīšanas multipleksēšana (OFDM), kurā apakšnesēju centri atrodas tā, lai katra nākamā signāla maksimums sakristu ar iepriekšējā signāla nulles vērtību. Kā redzams attēlā. 2b, pieejamā frekvenču josla šajā gadījumā tiek iztērēta racionālāk.
Pirms apvienošanas vienā signālā visi apakšnesēji tiek pakļauti fāzes modulācijai, katrs ar savu bitu secību. Pēc tam tie iziet cauri formēšanas vienībai, kur tiek apkopoti vienā informācijas paketē, ko sauc arī par OFDM simbolu. 3. attēlā parādīts diferenciālās kvadratūras fāzes nobīdes atslēgas (DQPSK) piemērs katram no četriem apakšnesējiem 4,5–5,1 MHz diapazonā. Patiesībā PLC tehnoloģijā pārraide tiek veikta, izmantojot 1536 apakšnesējus, izvēloties 84 labākos diapazonā no 2 līdz 32 MHz atkarībā no līnijas pašreizējā stāvokļa un traucējumu klātbūtnes. Šī metode nodrošina PLC tehnoloģijas elastību izmantošanai dažādos apstākļos. Piemēram, kā minēts iepriekš, strādājoša PLC ierīce spēj traucēt radio uztveršanu noteiktās frekvencēs, šī problēma ir labi zināma radioamatieriem. Vēl viens piemērs ir, ja lietojumprogramma jau izmanto daļu no diapazona. Tehniski nevēlamas savstarpējās ietekmes novēršana tiek īstenota, izmantojot iestatījumus, tā sauktos Signal Mode un Power Mask, ierīcēs, kas nodrošina attiecīgo iespēju. Signāla režīms ir programmatūras metode darbības frekvenču diapazona noteikšanai, un Power Mask ir programmatūras metode izmantoto frekvenču spektra ierobežošanai. Pateicoties tam, PLC ierīces var viegli līdzāspastāvēt vienā fiziskajā vidē un neradīt radiosakariem izmantotos frekvenču diapazonus.
Pārraidot signālus, izmantojot mājsaimniecības barošanas avotu, noteiktās frekvencēs var rasties ievērojams pārraidītā signāla vājināšanās, kas var izraisīt datu zudumus un izkropļojumus. Pielāgošanās fiziskajai pārraides videi problēmas risināšanai ir paredzēta metode signāla pārraides dinamiskai ieslēgšanai un izslēgšanai, kas ļauj atklāt un novērst kļūdas un konfliktus. Šīs metodes būtība ir pastāvīga pārraides kanāla uzraudzība, lai identificētu spektra daļu, kas pārsniedz noteiktu vājinājuma sliekšņa vērtību. Ja šis fakts tiek atklāts, problēmu joslas lietošana tiek uz laiku pārtraukta, līdz tiek atjaunota pieņemama vājinājuma vērtība, un dati tiek pārraidīti citās frekvencēs (4. att.).
Vēl viena būtiska datu pārraides grūtība pa sadzīves elektrotīklu, nu jau pašām PLC ierīcēm, ir impulsu troksnis, kura avoti var būt dažādi lādētāji, halogēnās spuldzes, dažādu elektroierīču ieslēgšana vai izslēgšana (5. att.). Situācijas sarežģītība slēpjas apstāklī, ka, izmantojot augstākminēto metodi, PLC-modemam nav laika pielāgoties strauji mainīgajiem apstākļiem, jo to ilgums nedrīkst pārsniegt vienu mikrosekundi, kā rezultātā daži biti var tikt bojāti. zaudēja. Lai atrisinātu šo problēmu, tiek izmantota divpakāpju (kaskādes) kļūdu labošanas kodēšana bitu straumēm pirms to modulēšanas un ievadīšanas datu pārraides kanālā. Tās būtība sastāv no liekas ("aizsarga") bitu pievienošanas oriģinālajai informācijas straumei saskaņā ar noteiktiem algoritmiem, kurus izmanto uztverošās puses dekodētājs, lai atklātu un labotu kļūdas. Kaskādes bloka Rīda-Zālamana kods un vienkāršs konvolucionālais kods, ko atšifrē Viterbi algoritms, ļauj labot ne tikai atsevišķas kļūdas, bet arī kļūdu uzliesmojumus, kas ievērojami palielina pārsūtīto datu integritāti. Turklāt prettraucēšanas kodēšana paaugstina pārsūtītās informācijas drošību no aizsardzības pret nesankcionētu piekļuvi viedokļa.
Tā kā par datu pārraides līdzekli ir izvēlēts plašs mājsaimniecības elektroapgādes tīkls, pārraidi var uzsākt vairākas savienotas ierīces vienlaikus. Šādā situācijā satiksmes sadursmju konfliktu risināšanai tiek izmantots regulējošs mehānisms - CSMA / CA Media Access Protocol. Sadursmes izšķirtspēja balstās uz vienu vai otru prioritāti, kas tiek iestatīta speciālos datu pakešu prioritāšu noteikšanas laukos.
SEMTECH IC PLC TEHNOLOĢIJAS IEVIEŠANAI
Semtech PLC produkti ir paredzēti lietošanai tipiskās zema vai vidēja sprieguma elektropārvades līnijās. Jebkuram modemam, kas darbojas ar analogo fizisko līniju, ir jābūt funkcionālajām vienībām, kas nepieciešamas analogo datu apstrādei, konvertēšanai digitālā formā un, protams, digitālo datu apstrādei. Pārraides pusē modemam ir arī jākodē digitālie dati saskaņā ar norādīto algoritmu, jāpārvērš tie par analogo un jānosūta uz līniju.
Visas šīs darbības veic EV8xxx sērijas mikroshēmas. Sistēmas mikroshēmā šaurjoslas IC ir ļoti integrēti un satur visus nepieciešamos veidojošos blokus, lai ieviestu fiziskos, MAC un citus protokola slāņus (6LoWPAN un IEC). Tie atbalsta vairākus modulācijas veidus, praksē OFDM visbiežāk izmanto, lai organizētu stabilu un beztrokšņu sakaru kanālu. SIC, kas ir izturējuši sadarbspējas pārbaudi HomePlug Alliance Netricity, ir daudzpusīgi un ir paredzēti gan gala mezgliem, gan tīkla koordinatoriem. Netricity specifikācija ir paredzēta tīkla sakariem pa tālsatiksmes elektropārvades līnijām un ir paredzēta infrastruktūrai ārpus ēkas, viedai elektroenerģijas sadalei un rūpniecisko procesu vadībai. Tehnoloģiju var izmantot gan blīvos pilsētas, gan lauku elektrotīklos, kuru frekvences ir zem 500 kHz. Tas ietver arī uz IEEE 802.15.4 (MAC) balstītu piekļuves slāni, kas ir galvenais vadu/bezvadu hibrīda tīklu attīstībā. Semtech PLC mikroshēmu galvenie tehniskie parametri ir parādīti 1. tabulā.
EV8xxx sērijas IC ir programmējami frekvenču diapazoni no 10 līdz 490 kHz, kas aptver CENELEC A (10 - 95 kHz), CENELEC B (95 - 120 kHz), CENELEC C (120 - 140 kHz), FCC (10 - 490 kHz) ARIB (10 - 490 kHz) joslas bez izmaiņām ierīces dizainā. Attālināti ielādējot atbilstošo iebūvēto programmatūra pa elektropārvades līniju, tos var konfigurēt darbam ITU-T G.9903 (G3-PLC), ITU G.9902, ITU-T G.9904 (PRIME), IEEE P1901.2 un IEC-61334 (S-). FSK). Turklāt tie atbalsta patentēto augstas veiktspējas 4GPLC režīmu. Strukturāli saimes mikroshēmas tiek ražotas zema profila korpusos, kas paredzēti montāžai uz virsmas, kas paredzēti darbībai darba temperatūras diapazonā no -40 līdz + 85 ° C. Vienkāršota struktūra, kas attēlo galveno funkcionālās vienības ir parādīts 6. attēlā, šeit var izdalīt šādus blokus:
AFE (Analog Front-End) bloks ir analogo komponentu komplekts, kas nodrošina izolāciju, izmantojot transformatoru ar atsaistes kondensatoru, filtrējot un pastiprinot ievades signālu un veidojot noteiktos izejas pārraidītā signāla līmeņus, izmantojot līnijas draiveri. op-amp;
PHY ir bloks, kas paredzēts mikroshēmas digitālās daļas saskarnei ar analogo līniju;
32 bitu RISC mikrokontrolleris nodrošina MAC līmeņa ieviešanu ķēdē, veic datu apstrādi, pakešu formēšanu, datu kodēšanu pēc simetriskā AES bloka šifra algoritma utt., kā arī risina pielietotās problēmas;
Perifērijas bloki, kas saskaras ar iebūvēto mikroprocesoru ar ārējām mikroshēmām - EEPROM atmiņa, ADC ar augstas izšķirtspējas un resursdatora kontrolieris. Komunikācijai tiek izmantota plaši izplatīto SPI, I2C un UART saskarņu aparatūras ieviešana;
Integrēta RAM un zibatmiņa. Iebūvētās programmu atmiņas izmērs svārstās no 1 līdz 2 MB, operatīvā atmiņa - no 256 kbaitiem EV8100 līdz 384 kbaitiem pārējiem, pēc pieprasījuma ražotājam iespējamas arī citas iespējas;
Pulksteņa vadības bloks;
Enerģijas apakšsistēma, kas nodrošina visus spriegumus, kas nepieciešami atsevišķiem mezgliem. Parasti tiek izmantots avots, kas darbojas ar to pašu maiņstrāvas tīklu, ko izmanto datu pārraidei.
Atsevišķi ir vērts atzīmēt EV8100 IC, kurā papildus tipiskām vienībām ir integrēts kontrolleris 6x33 segmenta LCD displejam un skārienjutīgās tastatūras draiveris.
PIETEIKUMI EV8XXX ĢIMENES IC
Semtech PLC mikroshēmas galvenokārt ir vērstas uz izmantošanu automatizācijas sistēmās, attālinātu objektu tālvadību un uzraudzību, to populārākajām pielietojuma jomām:
Ēku automatizācijas tīkli (AMI);
Nosēšanās gaismas kontroles sistēmas lidostās;
;
Mājas lokālie tīkli;
Viedās iekārtas (“gudrās lietas”), t.sk. Elektronika;
Saules elektrostaciju kontroles un vadības sistēmas;
Ielu apgaismojuma tīkli;
Sakaru iekārtas ar apakšstacijām;
Satiksmes vadības sistēmas.
No visa iepriekš minētā galvenā uzmanība tiek pievērsta AMI (Smart Metering Infrastructure) tīkliem, kas integrē viedos skaitītājus, datu koncentratorus, enerģijas pārvaldības rīkus, displejus un citas ēku automatizācijas sistēmu sastāvdaļas (7. attēls).
Elektropārvades līniju sakari ir galvenais komunālo pakalpojumu izmantoto enerģijas nesēju uzraudzības un mērīšanas automatizēto sistēmu elements. Šīs tehnoloģijas galvenās priekšrocības: iespēja automātiski saņemt informāciju no dzīvojamām un ražošanas telpām, kas atrodas attālos rajonos ar zemu iedzīvotāju blīvumu un zemas kvalitātes infrastruktūru, ilgu kalpošanas laiku, mērogojamību un zemām izmaksām. Sistēmas darbības princips ir diezgan vienkāršs. Elektroenerģija no elektrostacijas pa augstsprieguma kabeli tiek pārvadīta uz apakšstaciju. Šeit spriegums tiek samazināts un sadalīts lielam skaitam zemsprieguma transformatoru apakšstaciju, kas samazina spriegumu mājsaimniecības apakšstacijām. Parasti vienam transformatoram ir pieslēgti 500 līdz 1000 galalietotāji. Līdz ar to PLC sistēmu izbūvei šiem mērķiem var piedāvāt šādu variantu: koncentrators, kas darbojas kā centrālais bloks, balstās uz zemsprieguma apakšstacijām un regulāri (piemēram, reizi stundā) apkopo mērījumu rezultātus no skaitītājiem (tādus nevar tikai elektrības skaitītāji, bet arī ūdens, siltums, gāze). Pēc tam informācija tiek nosūtīta uz serveri tālākai apstrādei, piemēram, pa GSM kanālu. Šāda veida sistēma neaprobežojas tikai ar informācijas saņemšanu no skaitītājiem un var veikt citas funkcijas.
Šīs sistēmas praktiskai ieviešanai Semtech piedāvā izstrādātāju sākuma komplektu, kas ietver gan gatavus risinājumus, kuru pamatā ir EV8000, EV8100 un EV8200 mikroshēmas ātrākai datu pārraides organizēšanai pa PLC tīklu, kā arī atkļūdošanas rīkus, lai novērtētu sistēmas iespējas (2. tabula).
Pēdējie ir moduļi gala mezgliem (skaitītājiem) un centrmezgliem, kuru piegādes komplektā ietilpst viss nepieciešamais, ieskaitot lietošanas ieteikumus, kā arī programmatūra atsevišķu mezglu parametru konfigurēšanai un komunikācijas kvalitātes uzraudzībai projektētajā tīklā. Pievienots grafiskais interfeiss lietotājs ļauj programmēt darbības frekvenču diapazonu, modulācijas veidu, pārraides ātrumu, izejas jaudas līmeni u.c., kā arī vizuāli izsekot PER un BER kļūdu biežumam saņemtajās datu paketēs.
Atkļūdošanas komplekti EVM8K-01, EVM8K-02 un EVM8K-03 var darboties gan kā attālināti mērīšanas mezgli, gan kā koncentratori, kas nodrošina datu vākšanu. Moduļi ir paredzēti darbībai vienfāzes un trīsfāžu tīklos, tos darbina no iebūvēta 80-280 V maiņstrāvas avota (EVM8K-01 un EVM8K-02) vai no 12 V līdzstrāvas avota (EVM8K-01 un EVM8K-03). Saziņa ar resursdatora kontrolieri tiek veikta, izmantojot RS-232 vai USB saskarnes. EVM8K-13 komplekts ir tīkla centrmezgls, kas apvieno uz EV8000 balstītu PLC modemu ar 32 bitu RISC mikrokontrolleri vienā PLC kartē, lai palaistu pielāgotu lietojumprogrammu. Komplekts spēj apkalpot līdz 500 gala mezgliem (līdz 2000 pēc izvēles), starp īpašajām iezīmēm var atzīmēt "iebūvēta" 3G / EDGE / GPRS modema, GPS moduļa un 8 GB SD kartes klātbūtni. Papildus bezvadu pārraide datus uz serveri, varat izmantot arī RS-232, USB vai Ethernet saskarnes. Atkļūdošanas komplektu izskats ir parādīts attēlā. astoņi.
SECINĀJUMS
Plašā zemsprieguma elektrotīklu 0,22-0,38 kV izmantošana un tas, ka nav nepieciešami dārgi kabeļu uzstādīšanas darbi, veicina pastiprinātu interesi par elektrotīkliem kā datu pārraides līdzekli. Pašreizējā PLC tehnoloģijas attīstība lielā mērā ir saistīta ar vispārpieņemtu normatīvo standartu rašanos un atbilstošo elementu bāzes uzlabošanu. Semtech PLC modemi, kas aprīkoti ar augstu integrācijas pakāpi, nodrošina stabilu un bez traucējumiem sakaru kanālu ar pietiekami lielu joslas platumu.
BIBLIOGRĀFIJA
1. Okhrimenko V. PLC-tehnoloģija. // Elektroniskās sastāvdaļas. 2009. Nr.10. ar. 58-62.
2. Uzņēmuma Semtech oficiālā vietne. www.semtech.com
3. Produkta brošūra. EV8000: vienas mikroshēmas daudzmodu PLC modems.
4. Produkta brošūra. EV8010: uz vienas mikroshēmas standartiem balstīts PLC modems.
5. Produkta brošūra. EV8020: uz vienas mikroshēmas standartiem balstīts PLC modems.
6. Produkta brošūra. EV8100: dalīta skaitītāja displeja SoC ar integrētu PLC.
7. Produkta īss apraksts. Elektrības līniju sakaru produkti.
Pašreizējā datortehnoloģiju un tīklu tehnoloģiju attīstības līmenī tīkliem tiek izvirzītas stingras prasības. Datortīklam jānodrošina specifiskiem apstākļiem nepieciešamais pārsūtīšanas ātrums; tam jābūt arī mobilam, ar lielu piekļuves punktu skaitu, un nav nepieciešams kabelis; tīklam jābūt viegli administrējamam; tai jānodrošina augsta uzticamība ar vienkāršiem tehniskiem risinājumiem; tīklam ir jāatbalsta visi iespējamie tīkla aprīkojuma veidi, un tam visam jābūt lētam.
Līdz ar vispārējo globālo iedzīvotāju un uzņēmumu, organizāciju un specdienestu datorizāciju radās nepieciešamība organizēt datortīklus.
Viena no tīklu organizēšanas iespējām ir datu pārraides sistēma pa elektrotīkliem.
Diplomdarbā tiks parādīta diagramma par datu pārraides tīkla organizēšanu pa elektrotīkliem, izmantojot Alkhan-Churt piemēru, izmantojot PLC tehnoloģiju.
BZhD sadaļa tiek veikta, lai radītu drošus darba apstākļus, strādājot ar elektroapgādes tīkliem.
Diploma ekonomiskajā daļā tiks aprēķinātas projektējamā tīkla izmaksas un uz PLC tehnoloģiju balstīta tīkla izbūves ekonomiskā iespējamība.
PLC tehnoloģija, pirmkārt, ir "pēdējās jūdzes" problēmas risinājums. Jo šis risinājums izmanto iekšējo elektrotīklu. Pats pakalpojums tiek nodrošināts pēc Plug & Play principa. Tas ir, adapterim vai abonenta modemam, ko patērētājs iegādājies veikalā, nav nepieciešami nekādi iestatījumi: pievienojot kontaktligzdai, automātiski tiek izveidots savienojums ar galvas bloku, kas ir viens katrā mājā; konfigurācija tiek konfigurēta automātiski un tiek piešķirta IP adrese. Tehnoloģijas priekšrocība ir arī fakts, ka, lai pieslēgtos internetam, nav jāgaida montieri un jāielaiž savās mājās. Vēl viens papildu pluss ir viesabonēšana: modems darbojas visās mājās ar PLC pārklājumu. Tas nav iekodēts konkrētai adresei un darbojas gan rajonā, gan pilsētā un arī citā pilsētā. Tagad tīkli vienlaikus tiek būvēti piecās pilsētās, un projekta sagatavošanas stadijā ir vēl vismaz 5-6 pilsētas Krievijā.
Ar visām šīs tehnoloģijas priekšrocībām interneta piekļuves tirgus jau ir piesātināts, un mēs burtiski paši jūtam, cik lēni notiek abonentu bāzes pieaugums. Ja klients jau ir pieslēdzies pakalpojumu sniedzējam un veicis elektroinstalāciju, tad nav jēgas viņu piesaistīt par zemu cenu, jo īpaši tāpēc, ka, pazeminot cenas, operators nostāda sevi sarežģītā situācijā. Vidējais platjoslas maksājums jau tā ir zems. Tāpēc attīstībai ir nepieciešams ieviest jaunus pakalpojumus un pakalpojumus. Piemēram, tā sauktais "konstruktors". Pamata PLC modemam ir "piestiprināti" dažādi moduļi: Ethernet ligzda; Wi-Fi piekļuves punkts; telefona modulis, kuram var pieslēgt parasto analogo fiksēto telefonu un iekšējo ierīci un VoIP ierīci. Ar pēdējo palīdzību var organizēt iekšējo telefonu tīklu pilsētas ietvaros (piemēram, tiešos telefona kanālus ar radiem).
Vēl viens spraudnis ir videokamera, ar kuru var organizēt videonovērošanas sistēmu mājās, pat nepievienojot to datoram. Tas pārsūta visu trafiku pa elektrotīklu uz pakalpojumu sniedzēja serveri. Un lietotājs jebkurā vietā pasaulē var piekļūt internetam, ievadīt savu personīgo kontu klienta saskarnē un pārbaudīt situāciju mājās. Šis risinājums ir ideāli piemērots bērnu, aukļu un mājkalpotāju uzraudzībai. Turklāt, izmantojot Web interfeisu, iespējams konfigurēt dažādas papildu funkcijas, piemēram, kustību noteikšanas sistēmu, kas ļaus kamerai veikt volumetriskā kustības sensora funkcijas: kad attēls ir mainījies, tiek nosūtīts signāls uz serveri, uz lietotāja mobilo tālruni tiek nosūtīta SMS - tas pieslēdzas internetam un pārbauda, vai viss ir kārtībā.
PLC (Power Line Communications) tehnoloģija, ko sauc arī par PLT (Power Line Telecoms), ir vadu tehnoloģija, kas izmanto elektrotīklu kabeļu infrastruktūru, lai nodrošinātu ātrdarbīgus datu un balss sakarus. Atkarībā no pārraides ātruma tas ir sadalīts platjoslā (BPL) ar ātrumu vairāk nekā 1 Mbit / s un šaurjoslas (NPL).
Skotijā ir uzsākta elektrolīnijas platjoslas interneta pakalpojuma testēšana. Iniciatīva pieder Scottish Hydro Electrics. Pēc britu izdevuma PC Advisor datiem, "Internet over a socket" testēšanā bija iesaistīti aptuveni 150 lietotāju. Katrs abonents ieguva piekļuvi internetam ar ātrumu 2 Mbps. Cenas ziņā tā vairāk nekā divas reizes pārsniedza cita interneta pakalpojumu sniedzēja piedāvāto vērtību. Interesi par jauno pakalpojumu jau izrādījuši vairāki valsts energokompānijas. Turklāt RWE, vadošais elektroenerģijas piegādātājs Vācijā, dinamiski ievieš PLC. Piemēram, Vācijā cilvēki pat neaizpilda čekus par elektroenerģiju: informācija no skaitītājiem pa elektroinstalāciju nonāk tieši pie elektroenerģijas piegādātāja. Līdzīgi projekti ir uzsākti Itālijā un Zviedrijā.
Krievijā uz PLC tehnoloģiju balstīta tīkla izveides pirmo posmu veica uzņēmums Spark, un tas tika pabeigts 2005. gada oktobrī. Tolaik tīklā bija vairāk nekā 750 piekļuves mezgli, kas atradās dzīvojamās ēkās. Visi piekļuves mezgli ir savienoti ar Gigabit Ethernet mugurkaula optisko tīklu. 2006. gadā tika uzsākts pilotprojekts PLC tehnoloģiju nodošanai ekspluatācijā Dienvidtušino reģionā, un 2007. gadā sākās aktīva tīkla izbūve un abonentu pieslēgšana.
Zemā samaksa par piekļuvi internetam nodrošina labu konkurētspēju, bet kvalitāte dažkārt izraisa kritiku no potenciālajiem un esošajiem abonentiem (spriežot pēc daudzajām diskusijām forumos). Piemēram, lietotāji sūdzas par problēmu, kas saistīta ar iespēju pieslēgties Tīklam tikai caur konkrētu dzīvokļa kontaktligzdu, kas ne vienmēr ir ērti abonentam, kā arī par ātruma samazināšanos, ieslēdzot elektroierīces. Tas ir saistīts ar vispārējo elektroinstalācijas stāvokli dzīvoklī, taču šādas problēmas risina pakalpojumu sniedzēja speciālisti. Turklāt, lai izvairītos no problēmām, lietotāja ierīci ieteicams pievienot atsevišķā kontaktligzdā. Tomēr telekomunikāciju nozares eksperti pieturas pie zema vērtējuma par PLC tīklu attīstības potenciālu. Iemesls tam ir pati tehnoloģija. Datu pārsūtīšanai no datora uz datoru tika īpaši izstrādāta Ethernet tehnoloģija, kā rezultātā, to lietojot, gala iekārtu izmaksas ir viszemākās, un ātruma raksturlielumi ir vislabākie. Jebkuri mēģinājumi pielāgot datu pārraidei nesēju, kas sākotnēji tam nebija paredzēts, rada augstākas aprīkojuma izmaksas un sliktākus tehniskos parametrus. Tas attiecas gan uz telefona vara vadu (iezvanes modemi vai ADSL), gan uz elektroenerģijas tīkliem (PLC tehnoloģija).
Tā sauktā "pēdējās jūdzes problēma", par kuru pēdējā laikā tiek runāts tik daudz, ir radījusi daudzus risinājumus. Tomēr lielākajai daļai šo risinājumu ir viens kopīgs trūkums - tiem visiem ir nepieciešams vadu un kabeļu novietošana. Iespējams, nav jēgas runāt par to, kādas grūtības un grūtības tas dažkārt rada - ļoti bieži kabeļa ieguldīšanas izmaksas veido lielāko daļu no tīkla izveides izmaksām. Turklāt ir virkne gadījumu, kad jaunu kabeļu ievilkšana nav iespējama vai ļoti nevēlama - spilgts šādas nepatīkamas situācijas piemērs ir nesen pabeigts remonts, pēc kura uzreiz atklājas, ka nepieciešams ievilkt datoram papildus vadus. tīkliem.
Tāpēc īpašu interesi vienmēr ir izraisījušas tās tehnoloģijas, kas ļāva iztikt bez jaunu kabeļu ievilkšanas. Šobrīd šai problēmai ir divas veiksmīgas pieejas - tie ir bezvadu Wi-Fi tīkli un PLC tehnoloģijas. Šobrīd ir daudz rakstīts par bezvadu tīkliem, taču par PLC tehnoloģijām ir pieejams daudz mazāk informācijas.
PLC tehnoloģijas ļauj izveidot datoru lokālos tīklus, pamatojoties uz esošajām elektropārvades līnijām. Tātad, izmantojot PLC tehnoloģiju, jūs varat izveidot nelielu mājas lokālo tīklu, izmantojot jau uzstādīto elektrisko vadu.
Faktiski informācijas pārsūtīšanas veidi, izmantojot elektrisko vadu, pastāv jau ilgu laiku. Viens no tiem ir pazīstamie padomju skaļruņi (ko arī bieži vien nepareizi dēvē par radiostacijām). Dažādas tehnoloģijas ir balstītas uz diezgan vienkāršu signālu atdalīšanas ideju - ja kaut kādā veidā būtu iespējams vienlaikus pārraidīt vairākus signālus pa vienu fizisko kanālu, tad tādā veidā būtu iespējams palielināt kopējo datu pārraides ātrumu. To var panākt, izmantojot modulāciju (turklāt modulētais signāls ir izturīgs pret traucējumiem), un ar dažādām modulācijas metodēm tajos pašos fiziskajos datu pārraides kanālos var sasniegt dažādus datu pārraides ātrumus.
No pirmā acu uzmetiena veiksmīgas PLC tehnoloģijas recepte var šķist vienkārša – vienkārši izvēlieties modulācijas metodi, kas varētu nodrošināt visātrāko datu pārraidi, un moderna sakaru iekārta ir gatava. Taču tās modulācijas metodes, kas nodrošina visblīvāko signālu pakotni, prasa sarežģītas matemātiskas darbības, un, lai tās varētu izmantot PLC tehnoloģijās, ir nepieciešams izmantot ātro signālu procesorus (DSP).
Digitālais signālu procesors (DSP) ir specializēts programmējams mikroprocesors, kas paredzēts, lai reāllaikā manipulētu ar digitālo datu plūsmām. DSP plaši izmanto grafikas, audio un video straumju apstrādei.
Tādējādi PLC tehnoloģiju attīstību ierobežoja DSP procesoru attīstības tempi, un, tiklīdz pēdējie sāka tikt galā ar progresīviem efektīvas modulācijas algoritmiem, parādījās jaunas tehnoloģijas šādu tīklu organizēšanai. Šobrīd PLC tehnoloģijās tiek izmantota OFDM-modulācija, kas ļauj sasniegt augstus datu pārraides ātrumus un labu signāla noturību pret traucējumiem.
Platjoslas interneta piekļuve;
Mājas un biroja datortīkli;
VoIP - IP telefonija;
Ātrgaitas audio un video pārraide;
Biroja un mājas (arī ar interneta starpniecību) videonovērošana, attālināto videonovērošanas sistēmu izbūve;
Digitālo datu pārraides kanālu izbūve rūpnieciskajai un mājas automatizācijai (AIIS KUE, ACS TP (SCADA), ACS);
Apsardzes sistēmas (ugunsgrēka un apsardzes signalizācija).
Telekomunikāciju operatoru biznesa panākumi, kā arī efektīva departamentu un korporatīvie tīkli komunikācija.
Optisko šķiedru sakaru līnijas nodrošina datu pārraidi lielā ātrumā, taču līdz masveida lietotājam tās vēl nenonāk, atrodot plašu pielietojumu, kā likums, korporatīvajā sektorā.
Abonentu piekļuves masveida tirgū mūsdienās vispieprasītākā tehnoloģija ir xDSL, kas nodrošina lietotājiem pieeju internetam un citiem infokomunikāciju pakalpojumiem, izmantojot esošās telefona līnijas. Zināmu daļu šajā segmentā aizņem arī tādas tehnoloģijas kā platjoslas bezvadu radiopiekļuve un satelītpiekļuve, piekļuve tīklos. kabeļtelevīzija, pakešdatu pārraide tīklos šūnu 2.5G / 3G (GPRS / EDGE / UMTS, CDMA 2000 1X / EV-DO).
Tādi faktori kā 0,2¸0,4 kV elektrisko tīklu plašā izplatība, dārgas kabeļu kanālu būvniecības nepieciešamības neesamība, sienu izlaušana un sakaru kabeļu ievilkšana utt., stimulē elektrotīklu kā alternatīvas datu pārraides vides izpēti un citas platjoslas piekļuves tehnoloģijas attīstība - elektrotīklos.
Tika izstrādātas pirmās un otrās paaudzes PLC iekārtas. Sasniegtais maksimālais datu pārraides ātrums nepārsniedza 10-14 Mb / s. Reālais datu pārraides ātrums PLC testa tīklos, izmantojot šo aprīkojumu, atšķīrās par lielumu un bija 1-2 Mb / s. Turklāt PLC abonenta aprīkojumam bija salīdzinoši augstas izmaksas, un PLC "sablīvētajām" elektropārvades līnijām bija raksturīgs augsts elektromagnētiskā starojuma līmenis PLC iekārtu darbības dēļ.
Tāpēc līdz nesenam laikam PLC tehnoloģija tika izmantota telekomunikāciju pakalpojumu komerciālai nodrošināšanai ierobežotā apjomā, kas nebija konkurētspējīga ar citām tehnoloģijām un galvenokārt ar xDSL. Taču jaunākie sasniegumi mikroelektronikā, kas ļāvuši izveidot trešās paaudzes PLC sistēmas, kas nodrošina datu pārraides ātrumu līdz 200 Mb/s, izmantojot standarta elektropārvades līnijas, paver jaunas iespējas platjoslas piekļuves ieviešanai.
Mūsdienu PLC sistēmas, kas vērstas uz platjoslas abonentu piekļuves problēmas risināšanu, galvenokārt izmanto divas tehnoloģijas. Pirmais izmanto signālu no tā sauktā. izkliedētais spektrs (SS), kas ievērojami palielina pārraides trokšņu noturību. Izmantojot SS modulāciju, signāla jauda tiek sadalīta plašā frekvenču joslā, un signāls kļūst neredzams uz traucējumu fona. Uztvērēja pusē nozīmīga informācija tiek iegūta no trokšņiem līdzīga signāla, izmantojot šim signālam unikālu pseidogadījuma kodu secību. Ar dažādu kodu palīdzību vienā plašā frekvenču joslā iespējams pārsūtīt vairākus ziņojumus vienlaikus. Aprakstītais princips ir koda dalīšanas daudzpiekļuves (CDMA) tehnikas pamatā. Ņemiet vērā, ka papildus trokšņu imunitātei SS modulācija nodrošina augstu informācijas drošības līmeni. QPSK modulācija tiek izmantota kā pamata modulācija.
Otrā tehnoloģija ir balstīta uz Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM). Šī metode arī garantē augstu pārraides precizitāti un signāla izkropļojumu pretestību.
Otrās iespējas tālāka attīstība bija amerikāņu kompānijas Intellon piedāvātā tehnoloģija. Šeit tiek pielietota modificēta OFDM metode, kurā sākotnējā datu plūsma tiek sadalīta paketēs, un katra no tām tiek pārraidīta frekvenču diapazonā 4,3-20,9 MHz, izmantojot relatīvo fāzes modulāciju uz sava apakšnesēja (DBPSK vai DQPSK - Differential Quadrature Phase). Shift Keying , Diferenciālā kvadratūra fāzes Shift Modulation). Maksimālais informācijas pārsūtīšanas ātrums sasniedz desmitiem Mbit / s.
PLC tehnoloģija ievieš daudzkārtējas piekļuves principu no punkta līdz punktam. Vietējā transformatoru apakšstacija apgādā noteiktu skaitu ēku ar elektrību un vienlaikus nodrošina pieslēgtos lietotājus ar datu pārraides pakalpojumiem, IP telefoniju u.c.
Par galveno gala iekārtu jāuzskata PLC modems, kas parasti ievieš saskarni saziņai ar datoru: USB vai Ethernet. Tādējādi modems ir savienots ar informācijas avotu - 220 V ligzdu, bet izejā caur atbilstošo saskarni ar datoru. Iespējams, ka paralēli datoram ir pievienots telefons, kas atbalsta VoIP režīmu.
Tipiska funkcionālā diagramma un PLC modema galvenie komponenti ir parādīti attēlā. 1.1.
Rīsi. 1.1. PLC modema komponenti
Savienojumu ar internetu šajā novatoriskajā tehnoloģijā sauc par platjoslas savienojumu pa elektropārvades līnijām (BPL).
Atšķirībā no DSL savienojuma, mājas tīkls tehnoloģija ļauj lielākam skaitam cilvēku piekļūt platjoslas internetam.
PLC tehnoloģija ir lētākais veids, kā izveidot mājas tīklu, jo tā neprasa lietotājam uzstādīt papildu strāvas kabeļus un ļauj visas apkaimes iedzīvotājiem pieslēgties PLC tīklam. Viena galvenā ierīce spēj nodrošināt piekļuvi internetam caur PLC tīklu līdz 500 lietotājiem. Lai to izdarītu, lietotājiem savos dzīvokļos ir jābūt adapteriem ar PLC modemiem.
Protams, lielākā daļa veiksmīgo projektu platjoslas piekļuves organizēšanai, izmantojot elektrotīklus, ir īstenoti ASV, interneta dzimtenē. Šādi uzņēmumi ir pazīstami kā New Visions (Ņujorka), Communications Technologies (Virginia), Cinergy (Ohaio).
Vācijā PLC piedāvā Vype; Piper-Net un PowerKom; Austrijā - Speed-Web; Zviedrijā - ENkom; Nīderlandē - Digistroom; Skotijā - platjosla.
2005. gadā Krievijas Federācija sāka izvietot interneta piekļuves tīklus, izmantojot mājsaimniecības elektrotīklus, izmantojot PLC tehnoloģiju.
Interneta pieeja attīstās, un drīzumā būs iespējams pieslēgties internetam pat jūsu lauku mājā, kur nav telefona un kabeļu līniju.
Vairumā gadījumu PLC sistēmas tiek klasificētas pēc elektrotīkla sprieguma, kurā tās tiek izmantotas, un pārklājuma zonas (teritorijas):
izmanto augstsprieguma līnijās (HV);
izmanto vidējā sprieguma līnijās (MV);
izmanto zemsprieguma līnijās (LV):
pēdējā jūdze;
ēkas iekšpusē;
iekštelpās (dzīvoklis).
PLC ietver B, kas nodrošina datu pārraides ātrumu, kas pārsniedz 1 Mbps, un NPL ar daudz zemāku datu pārraides ātrumu.
Pārraidot signālus, izmantojot mājsaimniecības barošanas avotu, noteiktās frekvencēs var rasties liels raidīšanas funkcijas vājinājums, kas var izraisīt datu zudumu. PowerLine tehnoloģija nodrošina īpaša metodeŠīs problēmas risinājums ir datu pārraides signālu dinamiska izslēgšana un ieslēgšana. Šīs metodes būtība ir tāda, ka ierīce pastāvīgi uzrauga pārraides kanālu, lai identificētu spektra daļu, kas pārsniedz noteiktu vājinājuma slieksni. Ja šis fakts tiek atklāts, šo frekvenču lietošana tiek uz laiku pārtraukta, līdz tiek atjaunota normālā vājinājuma vērtība.
Pastāv arī impulsa trokšņa problēma (līdz 1 mikrosekundei), ko var izraisīt halogēna lampas, kā arī ieslēgt un izslēgt jaudīgas sadzīves elektroierīces, kas aprīkotas ar elektromotoriem.
Lai cik optimistiski būtu eksperimentālo PLC tīklu darba rezultāti ārvalstīs, mūsu valstī šī tehnoloģija riskē saskarties ar vairākām grūtībām. Sadzīves elektroinstalācijas galvenokārt ir izgatavotas no alumīnija, nevis vara, ko izmanto lielākajā daļā pasaules valstu. Alumīnija vadiem ir sliktāka elektrovadītspēja, kas izraisa ātrāku signāla samazināšanos. Vēl viena problēma ir tā, ka joprojām neesam atrisinājuši galvenos šādu tehnoloģiju izmantošanas tiesiskā regulējuma jautājumus. Tomēr pēdējais ir aktuāls arī Rietumiem. Galvenais ātrdarbīgo PLC sistēmu straujās attīstības ierobežojums ir platjoslas PLC sistēmu standartu trūkums un līdz ar to augsts nesaderības risks ar citiem pakalpojumiem, kas izmanto tās pašas vai līdzīgas frekvenču joslas. 2001. gadā HomePlug Powerline Alliance, starptautisks konsorcijs, pieņēma nozares standartu mājas tīklu veidošanai pa elektroinstalācijas līnijām — HomePlug 1.0 specifikāciju. Bet šis standarts regulē "mājas" tīklu izbūvi, tas ir, tīklus viena dzīvokļa (vasarnīcas) ietvaros. Pilnvērtīgs platjoslas PLC standarts vēl nav izstrādāts.
Galvenās organizācijas un kopienas, kas iesaistītas dažādu šīs tehnoloģijas aspektu standartizācijā, ir IEEE, ETSI, CENELEC, OPERA, UPA un HomePlug Powerline Alliance.
IEEE paziņoja par grupas izveidi, kas izstrādās BPL standartu. Projekta nosaukums ir IEEE P1675, "Standard for Broadband over Power Line Hardware".
Papildus IEEE P1675 ir vēl trīs jomas:
IEEE P1775, uzsākts, lai regulētu PLC iekārtas, EMC prasības, pārbaudes un mērīšanas metodes;
IEEE P1901, "Standard for Broadband over Power Line Networks: Medium Access Control and Physical Layer Specifikācijas", kas sniedz fiziskā slāņa un multivides piekļuves slāņa aprakstu visām BPL ierīču klasēm;
IEEE BPL izpētes grupa “Platjoslas pa elektrolīniju tehnoloģiju standartizācija”, kas ļauj izveidot jaunas ar BPL saistītas grupas.
Eiropas Telekomunikāciju standartu institūts ir izveidojis ETSI Tehnisko komiteju Power-Line Telecommunications (TC PLT), kas ir atbildīga par PLC standartizāciju.
CENELEC ir bezpeļņas organizācija, ko veido ES dalībvalstu nacionālās elektrotehniskās komitejas, kas ir nozīmīgākā organizācija ES elektromagnētiskā lauka standartizācijas jomā. PLC CENELEC izveido PLC specifikācijas fiziskajam slānim un multivides piekļuves apakšslānim; ir pieņemts attiecīgais standarts EN55022.
Atvērtās PLC Eiropas pētniecības alianses (OPERA) konsorcijs tika izveidots 2004. gadā Eiropas platjoslas visiem programmas ietvaros, lai veicinātu ātrdarbīgas interneta piekļuves tehnoloģijas. OPERA darbs sastāv no diviem posmiem, kuru pabeigšanai nepieciešami divi gadi.
Galvenais iniciators un finansējuma avots ir Eiropas Komisija. Kopējais budžets ir vairāk nekā 20 miljoni eiro, ievērojama daļa no summas tiek atvēlēta FP6 programmas ietvaros. Projekta OPERA pabeigšana ir paredzēta 2008. gadā. Kopumā projektā piedalās vairāk nekā 30 uzņēmumi un pētniecības institūti no 12 valstīm.
Līdz šim sagatavotās OPERA specifikācijas attiecas uz PHY, MAC un datu pārraides iekārtām elektroapgādes tīkliem.
UPA oficiāli tika paziņots 2004. gada decembrī. Galvenais UPA deklarētais mērķis ir popularizēt PLC tehnoloģijas un demonstrēt valdībām un rūpniecības līderiem to plaša mēroga izmantošanas perspektīvas. UPA izstrādā standartus un noteikumus, lai nodrošinātu strauju PLC tirgus attīstību. Sniedz tirgus dalībniekiem zināšanas par atvērtiem standartiem, kuru pamatā ir savietojamība un drošība.
HomePlug tehnoloģijas (viena no pirmajām elektrolīniju pārraides tehnoloģijām) plašai ieviešanai un attīstībai, dažādu ražotāju ierīču standartizācijai un saderībai, kas izmanto šo tehnoloģiju, 2000. gadā tika organizēta HomePlug Powerline starptautiskā industriālā alianse. Šobrīd vairāk nekā 80 uzņēmumu ir sponsori, alianses biedri un arī ievēro tās ieteikumus. Starp tiem ir tādi pazīstami uzņēmumi kā: Motorola, France Telecom, Philips, Samsung, Sony, Matsushita, Sanyo, Sharp, Panasonic un daudzi citi. HomePlug Certified alianses reģistrētā zīme uz jebkura ražotāja produkta nozīmē, ka šī ierīce atbilst visām HomePlug Powerline standarta prasībām un ir pilnībā savietojama ar līdzīgām cita ražotāja ierīcēm.
Pirmais HomePlug Powerline Specification 1.0 standarts ir balstīts uz Power Package™ tehnoloģiju, ko ierosināja Intellon (ASV) un ko HomePlug Powerline Alliance dalībnieki ir akceptējuši kā standartu. Līdz šim pieņemtie un sagatavošanas stadijā esošie standarti ir parādīti tabulā. 1.1.
1.1. tabula. HomePlug Powerline Alliance pamatstandarti
| Vārds | Adopcijas datums | Piezīme |
| HomePlug 1.0 | 2001. gada jūnijs | Definē tehnoloģiju, kas nodrošina datu pārraides ātrumu līdz 14 Mbps |
| HomePlug 1.0 Turbo | Ir 1.0 specifikācijas evolūcija ar maksimālo datu pārraides ātrumu līdz 85 Mbps | |
| HomePlug AV | Definē PLC tehnoloģiju ar pārsūtīšanas ātrumu līdz 200 Mbps. Specifikācija paredz nodrošināt audio un video straumju pārraidei nepieciešamo pakalpojuma kvalitāti. Šifrēšana - 128 bitu AES | |
| HomePlug komanda un vadība | septembris |
Definē HomePlug ierīču vadību un pārvaldību |
| HomePlug BPL | Tiek būvēts |
Mūsdienās attīstību PLC jomā veic vairāki simti uzņēmumu, kas nodarbojas gan ar mikroshēmu komplektu izlaišanu, gan uz to bāzes pilnīgu ierīču izveidi. Šeit ir tikai daži no nozares dalībniekiem: ABB, Adaptive Networks, Alcatel, Ambient Corporation, Amperion, Ascol, Cisco Systems, Cogency, Corinex, Current Technologies, DataSoft, DefiDev, DS2 (sistēmu dizains uz silīcija), Echelon, Eicon. , Electricom, Enikia, Ericsson Austria AG, HP, llevo, Intellon, Krone AG, Linksys, Lucent Technologies, Metricom Corporation, Mitsubishi, Netgear, Northern Telecom, Nor.Web, Philips, PowerNet, PowerWAN, Schlumberger, Schneider Electric, Sumitomo Electric Nozares, Telkonet ...
Neapšaubāms līderis IC (mikroshēmu) ražošanā trešās paaudzes PLC sistēmām ir Design of Systems on Silicon Corporation - DS2 (Spānija). Tas ir dibināts 1998. gadā un ražo funkcionāli pilnu produktu komplektu, kas ļauj ieviest pilnu platjoslas piekļuves problēmas risinājumu, pamatojoties uz PLC. Viens no pirmajiem DS2 2003. gada beigās prezentēja vairākus trešās paaudzes IC, nodrošinot valūtas maiņas kursus līdz 200 Mb / s. DS2 produkti vēl neatbalsta HP v.AV.
Pamata IC DS2:
DSS9001: uz šīs IC bāzes var ieviest PLC modemus un In-Door klases aprīkojumu;
DSS9002: pamatojoties uz šo IC, var realizēt emitētājus un atkārtotājus;
DSS9003: specializēta IC, lai savienotu elektrotīklu un optiskās šķiedras sakaru līnijas;
DSS9010: īpaša IC ātrdarbīgiem risinājumiem
Uz DS2 produktiem balstītas PLC sistēmas ieviešana ir parādīta attēlā. 1.2.
Rīsi. 1.2. Uz DS2 produktiem balstītas PLC sistēmas ieviešana.
Vēl par līderi jāatzīst kompānija Intellon Corporation (ASV), kas bija viens no HomePlug alianses līdzdibinātājiem. Intellon ir sagatavojis šādus IC HomePlug v.1.0 specifikācijai: INT51X1, INT5200, INT5500CS. 2002. gada septembrī uzņēmums prezentēja pasaulē pirmo sertificēto HomePlug 1.0 moduli - ierīci RD51X1-AP piekļuves punkta organizēšanai internetam, izmantojot PLC tehnoloģiju. 2005. gada novembrī uzņēmums paziņoja par savu 3 miljono produktu PLC tīkliem.
Platjoslas piekļuvei (HomePlug v.AV specifikācija) Intellon ir sagatavojis INT6000 IC komplektu. 2005. gada augustā tika paziņots, ka Motorola Ventures investīciju grupa ir sākusi investēt Intellon INT6000 IC komplekta izstrādē. Pirmās piegādes ir gaidāmas 2006. gada 2. ceturksnī.
Intellon izstrādē ir ieviesta PowerPacket tehnoloģija, kas izmanto efektīvu spektra modulācijas paņēmienu, kas ļauj pārraidīt datus pa elektropārvades līnijām ļoti lielā ātrumā. Datu pārsūtīšanas ātrums var būt līdz 100 Mb / s. PowerPacket ir sistēma ar īpašībām, kas ļauj tai pielāgoties videi ar spēcīgiem daudzceļu atstarojumiem, spēcīgiem šaurjoslas traucējumiem, impulsīviem trokšņiem bez izlīdzināšanas.
SPiDCOM Technologies (Francija, www.spidcom.com) ir viens no vadošajiem elementu bāzes izstrādātājiem PLC / BPL risinājumiem (BPL apzīmē platjoslas elektrolīniju, ASV lietoto saīsinājumu PLC). Jaunākā uzņēmuma attīstība - SPC200 tipa IC nodrošina pārsūtīšanas ātrumu aptuveni 220 Mb / s. Tā sērijveida ražošana sākās 2005. gada martā. SPC200 variants, kas ir saderīgs ar HomePlug v.AV standartu, tiks pārdots 2. ceturksnī. 2006. gads IMS SPC200 izmanto diapazonu no 2 līdz 30 MHz, kas sadalīts 7 darbības joslās.
Izraēlas uzņēmums Yitran Communications Ltd aktīvi sadarbojas ar HomePlug Powerline Alliance. 2006. gada martā veiktā pētījuma rezultātā Yitran risinājums tika izvēlēts kā bāzes tehnoloģija HomePlug v.AV standarta sagatavošanā (sadaļa "Komandas un vadība").
Uzņēmums ir sagatavojis divus trešās paaudzes IC: ITM1 un ITC1. Tie ļauj sasniegt maksimālo ātrumu līdz 200 Mb / s. Uz IC ITM1 / ITC1 balstītas sakaru ierīces blokshēma ir parādīta attēlā. 1.3.
Rīsi. 1.3. Sakaru ierīces blokshēma, kuras pamatā ir IC ITM1 | ITC1.
Uzņēmums Yitran Communications ir izstrādājis un patentējis diferenciālā koda atslēgas (DCSK) tehnoloģiju, lai izveidotu augstas veiktspējas un zemu izmaksu tīkla komponentus. DCSK informācija nav zināma; tiek ziņots tikai par to, ka tās pamatā ir no fiziskas vides neatkarīgas adaptīvās SS-modulācijas metodes 4-20 MHz frekvenču joslā ar turbo kompensāciju un koda kompresiju.
Aparatūras komponenti (uztvērēji), kuru pamatā ir DCSK, nodrošina ievērojami vairāk liels ātrums pārraide, trokšņu noturība un informācijas aizsardzība nekā esošie CEBus raiduztvērēji ar ievērojami zemākām ierīču izmaksām. Ir izziņoti vairāki produkti, jo īpaši ITM1 (datu pārsūtīšanas ātrums līdz 2,5 Mbps) un ITM10 (datu pārsūtīšanas ātrums līdz 12 Mbps).
XELine (Dienvidkoreja) izstrādā gan IC, gan aprīkojumu PLC risinājumiem. Uzņēmums piedāvā trešās paaudzes XPLC40A tipa IC, kas nodrošina piekļuves ātrumu līdz 200 Mb / s.
Cits Xeline produkts, XPLC21 tipa IC, nodrošina piekļuves ātrumu līdz 24 Mb / s. Uz tā pamata var realizēt emitētāju, atkārtotāju un PLC modemu. Šī IC ir balstīta uz ARM9 procesoru. Izmantotais frekvenču diapazons ir 2-23 MHz. XPLC21 blokshēma ir parādīta attēlā. 1.4.
1.4.attēls. XPLC21 IC tipa blokshēma
Pārējie piegādātāji joprojām ir trešās paaudzes PLC-IC testēšanas stadijā, turpinot izlaist otrās paaudzes un 2,5 paaudzes iekārtas, t.s. HomePlug v.1.turbo standarts (ātrums līdz 85 Mb / s).
Pamatojoties uz iepriekš apspriestajiem IC komplektiem, pārdevēji ražo PLC aprīkojumu gan In-Door segmentam, gan integrēto risinājumu segmentam (piekļuvei pēdējā jūdzē).
Zemāk mēs norādīsim trešās paaudzes In-Door aprīkojuma ražotājus.
Vācu uzņēmums devolo AG ražo dLAN PLC produktu līniju, kas pieder In-Door klasei un ļauj izveidot iekštelpu lokālo tīklu, pamatojoties uz PLC tehnoloģiju.
2006. gada martā devolo AG paziņoja, ka tā ir sagatavojusi izlaišanai jaunu produktu līniju dLAN 200, kas nodrošina datu pārraides ātrumu līdz 200 Mb / s (HomePlug v.AV) un ir ieviesta, pamatojoties uz Intellon IC.
Viens no lokālo tīklu iekārtu segmenta līderiem NETGEAR (ASV) ir izrādījis interesi arī par PLC adapteru segmentu - NETGEAR 2006. gada februārī noslēdza līgumu ar DS2 par kopīga darba uzsākšanu un trešās paaudzes IC piegādi, kas ļauj apgūt PLC ierīču ražošanu, kas atbalsta ātrumu līdz 200 Mb / s. Jaunu produktu piegāžu sākums paredzēts 2006. gada trešajā ceturksnī.
Uzņēmums ELCON (Vācija) 2006. gada martā paziņoja par ELCONnect P-200 modeļa izlaišanu, kas ir ieviests, pamatojoties uz DS2 IC, atbalsta Ethernet interfeisu un nodrošina maiņas kursu līdz 200 Mb / s.
1.2. tabula. Specifikācijas D52 mikroshēmojums
| Konstruktīvs | DSS9011 | DSS9010 | DSS9001 | DSS9002 | DSS9003 | DSS7700 |
| PBGA196 | PBGA196 | PBGA196 | PBGA256 | PBGA304 | QFN84 | |
| Saskarnes | ||||||
| GIMMI | 2 | |||||
| MII | 1 | 1 | 2 | |||
| TDM | 1 | 1 | ||||
| SPI | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| UART | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| GPIO piespraudes | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | |
| Tīklošanas iespējas | ||||||
| MAC adreses | Nē | 32 | 64 | 1024 | 256 tūkst | Nē |
| QoS un apraide | Tur ir | Tur ir | Tur ir | Tur ir | Tur ir | Nē |
| CoS | Nē | Nē | Tur ir | Tur ir | Tur ir | Nē |
| VLAN | 1 | 32 | 32 | 32 | ||
| Ierīču funkcionālais mērķis | ||||||
| CPE | + | + | + | + | ||
| Atkārtotājs | + | + | + | |||
| Galvas gals | + | + | + | |||
1.3. tabula. DS2 produkta pozicionēšana
| Vārds | Pieraksts | Piezīme | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DSS9010 | Ātrgaitas mājas multivides lietojumprogrammas | QoS vadība. 802.1d savienojuma funkcionalitāte ar līdz 32 MAC adresēm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DSS9011 | Zemu izmaksu risinājums audio pārraidei | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DSS9001 | Uzlabotas mājas lietojumprogrammas un sākuma līmeņa PLC infrastruktūra | Atbalsta līdz 64 MAC adresēm. Paredzēts lietošanai kā daļa no klienta termināļa iekārtas (CPE). Ir integrēts VoIP ports | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DSS9002 | Piekļuves infrastruktūras aprīkojums | Atbalsta līdz 1024 MAC adresēm. To var izmantot: 1) zemsprieguma tīklu modemos un retranslatoros; 2) vārtejas starp vidējā sprieguma un zemsprieguma tīkliem; 3) atsevišķu dzīvokļu vai ēku vārti | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DSS90D3 | Uzlabotas piekļuves infrastruktūras aprīkojums un optiskie vārtejas metro (metro) tīkliem | Atbalsta līdz 262144 MAC adresēm. Nodrošina ātru pārkonfigurāciju, izmantojot optimizētu Spanning Tree protokolu | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DSS7700 | Analogā ierīce galvas blokam  , [A/m]
ENEPD - elektriskā lauka intensitātes komponenta maksimālā pieļaujamā enerģijas slodze darba laikā. dienas [(W/m) 2 × h] ENNPD - magnētiskā lauka intensitātes komponentes maksimāli pieļaujamā enerģijas slodze darba laikā. dienas [(A/m) 2 × h] Normalizētais elektromagnētiskā lauka parametrs frekvenču diapazonā 300 MHz-300 GHz ir maksimālā pieļaujamā enerģijas plūsmas blīvuma vērtība.
ППЭПД - enerģijas plūsmas blīvuma robežvērtība [W / m2], [μW / cm2] K - bioloģisko efektu vājināšanās koeficients ENPPEPD ir en maksimālā pieļaujamā vērtība. slodze [W / m2 × h] T — darbības laiks [h] Iepriekšējā IAL vērtība nav lielāka par 10 W / m2; 1000 μW / cm2 ražošanas telpā. Dzīvojamās ēkās ar diennakts apstarošanu saskaņā ar СН Þ PPED ne vairāk kā 5 μW / cm2. Elektrisko un magnētisko lauku spēku komponentu samazināšanās indukcijas zonā, starojuma zonā - enerģijas plūsmas blīvuma samazināšanās, ja to pieļauj dotais tehnoloģiskais process vai iekārta. Laika aizsardzība (ierobežojot laiku, kas pavadīts elektromagnētiskā lauka avota zonā). Aizsardzība no attāluma (60 - 80 mm no ekrāna). Metode darba vietas vai starojuma avota ekranēšanai no elektromagnētiskā lauka. Racionāls darba vietas izkārtojums attiecībā pret patieso elektromagnētiskā lauka starojumu. Brīdinājuma ierīču lietošana. Individuālo aizsardzības līdzekļu lietošana. Persona nevar attālināti noteikt, vai iekārta ir vai nav. Strāva, kas plūst caur cilvēka ķermeni, iedarbojas uz ķermeni ne tikai saskares punktos un pa strāvas plūsmas ceļu, bet arī uz tādām sistēmām kā asinsrites, elpošanas un sirds un asinsvadu sistēmas. Iespēja gūt elektriskas traumas rodas ne tikai pieskaroties, bet arī ar pakāpiena spriegumu un elektrisko loku. E-pasts strāvai, kas iet caur cilvēka ķermeni, ir termisks efekts, kas izraisa tūsku (no apsārtuma līdz pārogļošanai), elektrolītisku (ķīmisku), mehānisku, kas var izraisīt audu un muskuļu plīsumus; tāpēc visas elektriskās traumas iedala vietējās un vispārējās (elektriskās strāvas triecieni). Vietējās elektriskās traumas: elektriski apdegumi (reibumā elektriskā strāva); elektriskās zīmes (bāli dzelteni plankumi); ādas virsmas metalizācija (elektriskā loka izkausētu metālu daļiņu iekļūšana uz ādas); elektroftalmija (acu gļotādas apdegumi). 1. pakāpe: bez samaņas zuduma 2. pakāpe: ar zaudējumiem 3. pakāpe: bez sirds bojājumiem 4 grāds: ar sirds un elpošanas sistēmas bojājumiem Ārkārtējs gadījums ir klīniskas nāves stāvoklis (sirds apstāšanās un traucēta skābekļa piegāde smadzeņu šūnām). Viņi atrodas klīniskās nāves stāvoklī līdz 6-8 minūtēm. Ι. Pieskaroties spriegumaktīvajām daļām, kurām ir strāva ΙΙ. Pieskaroties atvienotajām daļām, kurām var būt strāva: atlikušās maksas gadījumā kļūdainas elektroinstalācijas ieslēgšanās vai apkalpojošā personāla nesaskaņotas darbības gadījumā zibens izlādes gadījumā elektroinstalācijā vai tuvumā, pieskaroties metāla strāvu nenesošām daļām vai saistītām elektroiekārtām (korpusi, korpusi, žogi) pēc sprieguma pārejas uz tām no strāvas daļām (notiek avārija - bojājums uz gadījums) ΙΙΙ. Bojājumi, ko izraisa pakāpiena spriegums vai cilvēka klātbūtne elektriskās strāvas izplatīšanās laukā, īssavienojuma gadījumā ar zemi ΙV. Bojājumi elektriskā loka rezultātā pie elektroinstalācijas sprieguma virs 1 kV, tuvojoties nepieņemami mazam attālumam V. Atmosfēras elektrības iedarbība gāzes izplūdes laikā VΙ. Atbrīvojot enerģisku cilvēku Pieskāriena spriegums ir potenciālā starpība starp punktiem elektriskās ķēdē, kam cilvēks pieskaras vienlaikus, parasti vietās, kur atrodas rokas un kājas. Pakāpiena spriegums ir potenciālu starpība j1 un j2 strāvas laukā, kas izplatās pa zemes virsmu starp punktiem, kas atrodas soļa attālumā (»0,8 m). zemējums; zemējums; aizsardzības izslēgšana. Mūsu gadījumā tiek izmantota mākslīgā aizsargājošā zemējuma ierīce. Visas iekārtas ir pakļautas zemēšanai, kā arī statīvi, kuros atrodas šī iekārta. Pa telpas perimetru, kurā atrodas aprīkojums, ir jāizvelk zemes cilpa, lai aizsargātu cilvēkus un aprīkojumu no statiskās elektrības. Aizsardzības zemējums jāveic saskaņā ar PUE un SNiP 3.05.06-85 ("Elektriskās ierīces"). Cilvēka elektriskās strāvas trieciena gadījumi ir iespējami tikai tad, ja caur cilvēka ķermeni tiek noslēgta elektriskā ķēde, jeb, citiem vārdiem sakot, kad cilvēks pieskaras vismaz diviem ķēdes punktiem, starp kuriem ir kāds spriegums. Elektriskas traumas rašanās elektriskās strāvas vai elektriskā loka iedarbības rezultātā var būt saistīta ar: a) cilvēka vienfāzes (vienpola) pieskāriens no zemes (pamatnes) neizolētām spriegumaktīvajām elektroietaišu daļām, kuras tiek pakļautas spriegumam; b) ar cilvēka vienlaicīgu pieskārienu divām spriegumaktīvo elektroietaišu neizolētām daļām (fāzēm, stabiem); c) ar personu, kas tuvojas bīstamam attālumam pie elektrisko instalāciju neizolētām strāvu daļām, kuras ir pakļautas spriegumam; d) ar cilvēka pieskārienu, kas nav izolēts no zemes (pamatnes) līdz metāla korpusi elektroiekārtas (korpuss), kas ir barota; e) iekļaujot personu, kas atrodas zemējuma bojājuma strāvas izplatīšanās zonā uz "pakāpiena spriegumu"; f) ar atmosfēras elektrības darbību zibens izlādes laikā; g) ar elektriskā loka darbību; h) ar cilvēka atbrīvošanu, kas atrodas saspringtā 1 ass. Elektrisko traumu smagums, ko novērtē pēc strāvas lieluma, kas iet caur cilvēka ķermeni, un pieskāriena spriegumu, ir atkarīgs no vairākiem faktoriem: ķēdes cilvēka savienošanai ar ķēdi; tīkla spriegumu, paša tīkla ķēdi, strāvu daļu izolācijas pakāpi no zemes, kā arī strāvu esošo daļu kapacitātes vērtību attiecībā pret zemi. Visplašāk tiek izmantotas instalācijas ar spriegumu līdz 1000 V ar transformatora vai ģeneratora neitrālu zemējumu. Četru vadu tīkls ar iezemētu neitrālu ļauj jums izmantot divus darba spriegumus: lineāro 380 V un fāzi 220 V. Ir trīs vadu, ar izolētu neitrālu normālas darbības laikā, tas ir mazāk bīstams, un avārijas režīmā tīkls ar neitrālu zemējumu ir drošāks, tāpēc apstākļos, kad ir agresīva vide un ir grūti uzturēt izolāciju labā stāvoklī, priekšroka tiek dota četru vadu tīklam ar iezemētu neitrālu. Pie sprieguma virs 1000 V ir atļauts izmantot trīsfāžu tīklus: trīs vadu ar izolētu neitrālu un trīs vadu ar iezemētu neitrālu. Attiecībā uz maiņstrāvas tīkliem personas iekļaušana elektrotīklā var būt vienfāzes un divfāzes. Divfāzu pārslēgšana, t.i. pieskarties cilvēkam vienlaikus divām fāzēm, kā likums, ir bīstamāk, jo cilvēka ķermenim tiek pievadīts augstākais spriegums šajā tīklā - lineārais, kas atkarīgs tikai no tīkla sprieguma un cilvēka pretestības, nav. atkarīgs no neitrālā režīma I., = 1,73Uph/Rch = Ul/R kur 1 „- caur cilvēka ķermeni plūstošās strāvas vērtība, A; U, - līnijas spriegums, t.i. spriegums starp tīkla fāžu vadiem, V; Uf - fāzes spriegums (spriegums starp viena tinuma sākumu un beigām vai starp fāzes un nulles vadiem), V. Divfāžu savienojums tīklā ir vienlīdz bīstams gan ar izolētu, gan iezemētu neitrālu. Vienfāzes savienojums notiek daudz biežāk, taču tas ir mazāk bīstams nekā divfāžu savienojums, jo spriegums, zem kura cilvēks atrodas, nepārsniedz pirmās fāzes, t.i. 1,73 reizes mazāks par lineāru. Attiecīgi strāva, kas iet caur cilvēku, izrādās mazāka. Izmantojot vienfāzes savienojumu, strāvas vērtību ietekmē arī strāvas avota neitrālais režīms, izolācijas pretestība un vadu kapacitāte attiecībā pret zemi, grīdas pretestība, uz kuras cilvēks stāv, pretestība viņa kurpes un daži citi faktori. Vienfāzes tīklu var izolēt no zemes vai tam var būt iezemēts vadītājs. Telpu un ēku klasifikācija pēc uguns un sprādzienbīstamības pakāpes. ONTP 24–85 Visas telpas un ēkas ir iedalītas 5 kategorijās: B - telpas, kurās tehnoloģiskos procesus veic, izmantojot uzliesmojošus šķidrumus ar uzliesmošanas temperatūru virs 28 ° C, kas aizdedzinot spēj veidot sprādzienbīstamus un ugunsbīstamus maisījumus, veidojas pārmērīgs projektētais sprādzienspiediens, kas pārsniedz 5 kPa. tVSP> 28 °C; P - virs 5 kPa. B - telpas un ēkas, kurās tehnoloģiskie procesi, kuros tiek izmantoti viegli uzliesmojoši un viegli uzliesmojoši šķidrumi, cietas viegli uzliesmojošas vielas, kas mijiedarbojas savā starpā vai ar atmosfēras skābekli, spēj tikai degt. Ar nosacījumu, ka šīs vielas nepieder ne A, ne B kategorijai. Šī kategorija ir ugunsbīstama. Г - telpas un ēkas, kurās tiek izmantoti tehnoloģiskie procesi, izmantojot nedegošas vielas un materiālus degošā, kvēlojošā vai izkausētā stāvoklī. D - telpas un ēkas, kurās tiek izmantoti tehnoloģiskie procesi ar cietu nedegošu vielu un materiālu izmantošanu aukstā stāvoklī. Galvenie ugunsgrēku cēloņi: īssavienojums, vadu/kabeļu pārslodze, pārejošas pretestības veidošanās. Īssavienojuma režīms - parādīšanās straujas strāvas stipruma palielināšanās, elektrisko dzirksteļu, izkausētu metāla daļiņu, elektriskā loka, atklātas uguns, aizdedzinātas izolācijas rezultātā. Īssavienojuma iemesli: dizaina kļūdas. izolācijas novecošana. mitruma izolācija. mehāniskā pārslodze. Ugunsbīstamība pārslodžu laikā - atsevišķu elementu pārmērīga uzkaršana, kas var rasties konstrukcijas kļūdu dēļ, ja strāva ilgstoši pārsniedz nominālvērtību. Ja jauda tiek pārsniegta 1,5 reizes, rezistori uzsilst līdz 200-300 ˚С. Pārejas pretestības ugunsbīstamība - izolācijas vai citu tuvumā esošu degošu materiālu aizdegšanās iespēja no karstuma, kas rodas avārijas pretestības vietā (pārejas spailēs, slēdžos utt.). Pārsprieguma ugunsbīstamība - strāvu daļu sakaršana, palielinoties caur tām ejošajām strāvām, palielinoties pārspriegumam starp atsevišķi elementi elektroinstalācijas. Rodas atteices vai atsevišķu elementu parametru izmaiņu gadījumā. Noplūdes strāvu ugunsbīstamība - izolācijas lokāla sildīšana starp atsevišķiem strāvu nesošiem elementiem un iezemētām konstrukcijām. būvniecības plānošana. tehnisks. ugunsgrēku dzēšanas metodes un līdzekļi. organizatoriskā. Būvniecības plānošanu nosaka ēku un būvju ugunsizturība (būvmateriālu izvēle: degošs, nedegošs, grūti degošs) un ugunsizturības robeža ir laika posms, kurā nav celta būvkonstrukciju nestspēja. traucēta uguns ietekmē līdz parādās pirmā plaisa. Visas būvkonstrukcijas uz ugunsizturības robežas ir sadalītas 8 grādos no 1/7 stundas līdz 2 stundām. Izstāžu centra telpām tiek izmantoti materiāli ar pretestības robežu 1–5 grādi. Atkarībā no ugunsizturības pakāpes tiek noteikti lielākie papildu attālumi no evakuācijas izejām ugunsgrēku gadījumā (5 grādi - 50 minūtes). Tehniskie pasākumi ir ugunsdrošības standartu ievērošana ventilācijas sistēmu, apkures, apgaismojuma, elektroapgādes u.c. evakuācijas laikā. dažādu aizsardzības sistēmu izmantošana. tehnoloģisko procesu parametru un iekārtu darbības režīmu ievērošana. Organizatoriskie pasākumi - apmācības par ugunsdrošību, ugunsdrošības pasākumu ievērošanu. Skābekļa koncentrācijas samazināšanās gaisā. Degošās vielas temperatūras pazemināšana zem aizdegšanās temperatūras. Uzliesmojošas vielas izolēšana no oksidētāja. Ugunsdzēšanas līdzekļi: ūdens, smiltis, putas, pulveris, gāzveida vielas, kas neatbalsta degšanu (freons), inertas gāzes, tvaiki. A. Ķīmiskie putu ugunsdzēšamie aparāti. B. Putu ugunsdzēšamais aparāts. C. pulvera ugunsdzēšamais aparāts. D. oglekļa dioksīda ugunsdzēšamais aparāts, etilbroms. Ugunsdrošības sistēmas. A. ūdens apgādes sistēma. B. putu ģenerators. Automātiskā ugunsdzēšanas sistēma, izmantojot automātiskās signalizācijas iekārtas. A. ugunsgrēka detektors (siltums, gaisma, dūmi, starojums). V. datorcentram tiek izmantoti DTL tipa, dūmu, radioizotopu tipa RID siltuma detektori. Manuālā ugunsdzēšanas sistēma (spiedpogu detektors). VC izmanto oglekļa dioksīda ugunsdzēšamos aparātus OU, OA (tie rada atomizēta etilbroma strūklu) un automātisko gāzes ugunsdzēšanas sistēmu, kurā kā ugunsdzēsības līdzekli izmanto freonu vai freonu. Ugunsgrēku dzēšanai ar ūdeni automātiskajā ugunsdzēšanas sistēmā tiek izmantoti smidzinātāji un drenčeri. To trūkums ir tāds, ka izsmidzināšana notiek platībā līdz 15 m².
Jautājums par firmu un uzņēmumu darbinieku drošības nodrošināšanu ir aktuāls līdz mūsdienām, kas galvenokārt saistīts ar to, ka pēdējos gados ir saasinājusies nelabvēlīgā situācija rūpniecībā ar darba aizsardzību, bet vidē - ar kvalitāti. no dabiskās vides. Cilvēka radīto ārkārtas situāciju skaits un apjoms pieaug. Rūpniecībā pieaug darba traumu un arodslimību līmenis. Pieaug arī gaisa piesārņojuma apmēri. Ražošanas darbību apjoma pieaugums, tehnisko sistēmu apjoma paplašināšanās, ražošanas procesu automatizācija noved pie jaunu nelabvēlīgu ražošanas vides faktoru rašanās, kuru ņemšana vērā ir nepieciešams nosacījums, lai nodrošinātu nepieciešamo ražošanas efektivitāti. darbību un darbinieku veselības saglabāšanu. Līdz ar to projektā tika izskatīti iespējamie kaitīgie, bīstamie un kaitīgie darba vides faktori, aprakstītas arī metodes un līdzekļi strādnieku drošības nodrošināšanai, galvenie pasākumi elektrodrošībai, vides aizsardzībai, ugunsgrēku un nelaimes gadījumu novēršanai telpās un likvidēšanai. ārkārtas situāciju sekas. Saistībā ar iepriekš minēto uzskatu, ka projekts ir videi un cilvēku veselībai drošs šādu faktoru dēļ: Uzticams darbs liels skaits ierīces vienā tīklā tiek nodrošinātas, izmantojot marķieru pārsūtīšanas tehnoloģiju; Stabilu tīkla darbību bez atteicēm un pārtraukumiem nodrošina visa darbības frekvenču diapazona izmantošana informācijas pārraidei Tehnisko līdzekļu skaits sakaru kanāla organizēšanai ir minimāls (UP - vienā ēkā) Vizlas savienojuma kondensators nav sprādzienbīstams Iekārtas konstrukcija nodrošina darbību iekšā temperatūras apstākļi no -40 ° С līdz 85 ° С ar mitrumu līdz 95% Papildus iepriekšminētajam tīklam, kura pamatā ir PLC, darbības laikā nav nepieciešama apkope. Mūsdienās PLC tehnoloģija ir interesants un noderīgs produkts īpašā nišā, kura izmantošana atsevišķi gadījumi var dot labu ekonomisku rezultātu. Daudzsološākās risinājumu pielietošanas jomas: Komunikācijas organizēšana vasarnīcā vai dzīvoklī, izmantojot lineālu Sakaru organizēšana mazos koaksiālajos tīklos lauku apvidos un apdzīvotās vietās, izmantojot Access vai In-home līniju Sakaru organizēšana uz ģeogrāfiski attālām apdzīvotām vietām pa vidējā sprieguma līnijām 1 km attālumā, izmantojot Access MV līniju. Savukārt Rietumos tik populāro PLC risinājumu izmantošana komunikāciju organizēšanai dažādās administratīvajās ēkās var sastapties ar problēmām, ko rada sadzīves elektrotīklu būvniecības un uzturēšanas specifika. Vēlos vēlreiz atgādināt par nepieciešamību stingri ievērot drošības noteikumus. Darbi elektrotīklos ir jāveic personām, kuras ir instruētas un saņēmušas atbilstošu atļauju. Visvairāk saprotams par piesardzības pasākumiem Ņemot vērā tirgus attīstības dinamiku, sagaidāms, ka platjoslas PLC tehnoloģijas tuvākā pusotra gada laikā varēs atrast plašu pielietojumu visdažādākajās nozarēs – no komunālo tīklu resursu telemetrijas līdz daudzfunkcionālām atsevišķu telpu viedsistēmām. Pēc darba pabeigšanas pie galvenajiem starptautiskajiem standartiem, visticamāk, PLC adapteri sāks iestrādāt gandrīz visās sadzīves tehnikā, kas nodrošina datu apmaiņas iespēju ar "ārpasauli". Ņemot vērā, ka Čehijā ir tikai divi galvenie fiksēto līniju operatori, telekomunikāciju tirgus nav pilnībā aizņemts, un PLC tehnoloģijas izmantošana un pielietošana tās attīstības gaitā ļaus kļūt par vienu no līderiem šajā tirgū. gan esošajiem pakalpojumu sniedzējiem, gan jauniem dalībniekiem. Vienkārši sakot, ar nelielu kapitālu jūs varat izveidot ļoti daudzsološu un konkurētspējīgu organizāciju platjoslas piekļuves internetam nodrošināšanai. 1. Savin A.F. PLC vairs nav eksotika. Komunikācijas biļetens 2. Pavlovskis A. Solomasovs S. PLC Krievijā. Konkrētība, problēmas, risinājumi, projekti. InformCourierSvyaz. 3. Ņevdjajevs L.M. Tilts uz internetu pa elektropārvades līnijām. InformCourierSvyaz. 4. Kuročkins Ju.S. "PLC nāk uz Krieviju". Savienot. 5. Konoplyansky D.K. PLC - datu pārraide pa elektrotīkliem. Pēdējā jūdze. 6. Dafijs D. BPL pieņemas spēkā. Tīkli. 7. Morrisi P. BPL tehnoloģijas ieviešana. Sakaru tīkli un sistēmas. 8. Ziņojums "PLC tehnoloģija un tās perspektīvas Krievijas platjoslas abonentu piekļuves tirgū", uzņēmums "Modern Telecommunications". 9. Elektriskie darbi. 11 grāmatās. Grāmata. 8. 1. daļa. Gaisvadu elektrolīnijas: Mācību grāmata. rokasgrāmata arodskolām / Magidin F. A .; Ed. A. N. Trifonova. - M .: Augstskola, 1991 .-- 208 s ISBN 5-06-001074-0 10. "PLC-5 ControlNet programmējamie kontrolleri" - Alens-Bredlijs 11. "Dzīvības drošība" 2009 gads. R.A. Gazarovs, R.S. Eržapova, H. E. Taimashanovs, M. S. Hasihanovs, 12. "Uzņēmuma finanses" Е.Б. Tjutjukins. 13.http: //www.dchizhikov.boom.ru/works/PlanPLC.htm (Internets caur kontaktligzdu - produkta piedāvājuma analīze PLC modemu tirgū. Čižikovs Dmitrijs) 14.http://www.mrcb.ru/kpk.html?25614 15.http://network.xsp.ru/5_5.php 16.http://ru.wikipedia.org — elektroniskā enciklopēdija 17.http://www.datatelecom.ru/technology/plc.html 18.http://www.tellink.ru 19.https://www.corinex.com 20.http://www.bosfa.energoportal.ru/srubric16008-1.htm
|
