La nivelul actual de dezvoltare a tehnologiei computerelor și a tehnologiilor de rețea, cerințele stricte sunt impuse rețelelor. Rețeaua de calculatoare trebuie să furnizeze rata de transfer necesară pentru condiții specifice; ar trebui să fie, de asemenea, mobil, cu un număr mare de puncte de acces și nu ar trebui să fie necesar niciun cablu; rețeaua ar trebui să fie ușor de administrat; trebuie să ofere fiabilitate ridicată cu soluții tehnice simple; rețeaua trebuie să accepte toate tipurile posibile de echipamente de rețea și, cu toate acestea, trebuie să fie ieftină.
Odată cu computerizarea globală generală atât a populației comune, cât și a întreprinderilor, organizațiilor și serviciilor speciale, a devenit necesară organizarea rețelelor de calculatoare
Una dintre opțiunile pentru organizarea rețelelor este un sistem de transmisie a datelor prin rețele electrice.
Lucrarea de diplomă va arăta o diagramă a organizării unei rețele de transmisie de date prin rețele electrice, folosind exemplul Alkhan-Churt folosind tehnologia PLC
Secțiunea BZhD este realizată pentru a crea condiții de lucru sigure atunci când lucrați cu rețele de alimentare.
În partea economică a diplomei, vor fi calculate costul rețelei proiectate și fezabilitatea economică a construirii unei rețele bazate pe tehnologia PLC
Tehnologia PLC este, în primul rând, o soluție la problema „ultimului kilometru”. Deoarece această soluție utilizează rețeaua electrică internă. Serviciul în sine este furnizat pe baza Plug & Play. Adică, un adaptor sau un modem de abonat achiziționat de un consumator într-un magazin nu necesită setări: atunci când este conectat la o priză, se face automat o conexiune cu unitatea principală, care este una în fiecare casă; configurația este configurată automat și adresa IP este atribuită. Avantajul tehnologiei este și faptul că pentru a vă conecta la Internet nu este nevoie să așteptați instalatorii și să îi lăsați să intre în casa dvs. Un alt plus suplimentar este roamingul: modemul funcționează în toate casele cu acoperire PLC. Nu este codat la o anumită adresă și funcționează atât în district, cât și în oraș, precum și în alt oraș. Acum, rețelele sunt construite simultan în cinci orașe și cel puțin alte 5-6 orașe din Rusia se află în stadiul pregătirii proiectului.
Cu toate avantajele acestei tehnologii, piața accesului la Internet este deja saturată și, literalmente, simțim asupra noastră cât de încet crește baza de abonați. Dacă clientul s-a conectat deja la furnizor și a făcut cablajul, atunci nu are rost să-l atragă la un preț mic, mai ales că prin scăderea prețurilor operatorul se pune într-o situație dificilă. Plata medie pentru banda largă este deja redusă. Prin urmare, pentru dezvoltare, este necesar să se introducă noi servicii și servicii. De exemplu, așa-numitul „constructor”. Diferite module sunt „atașate” modemului PLC de bază: soclu Ethernet; Punct de acces Wi-Fi; modul telefonic, la care puteți conecta un telefon fix fix analogic, un dispozitiv intern și un dispozitiv VoIP. Cu ajutorul acestuia din urmă, puteți organiza internul rețea telefonicăîn oraș (de exemplu, canale telefonice directe cu rudele).
Un alt plug-in este o cameră video, cu ajutorul căreia puteți organiza un sistem de supraveghere video acasă fără a-l conecta chiar la un computer. Transmite tot traficul prin rețeaua electrică către serverul furnizorului. Și un utilizator oriunde în lume poate accesa Internetul, merge la al său Zona personală pe interfața client și verificați mediul de acasă. Această soluție este ideală pentru monitorizarea copiilor, a bebelușilor și a menajerelor. În plus, pot fi configurate diverse funcții suplimentare prin intermediul interfeței Web, cum ar fi un sistem de detectare a mișcării (control al mișcării), care va permite camerei să îndeplinească funcțiile unui senzor de mișcare volumetric: când imaginea s-a schimbat, un semnal se îndreaptă către pe server, un SMS este trimis la telefon mobil utilizator - se conectează la Internet și verifică dacă totul este în regulă.
Tehnologia PLC (Power Line Communications), numită și PLT (Power Line Telecoms), este o tehnologie prin cablu care valorifică infrastructura de cablare a rețelelor electrice pentru a furniza comunicații de date și voce de mare viteză. În funcție de viteza de transmisie, aceasta este împărțită în bandă largă (ВPL) cu o viteză mai mare de 1 Mbps și bandă îngustă (NPL).
Testarea serviciilor de internet în bandă largă Powerline a fost lansată în Scoția. Inițiativa aparține Scottish Hydro Electrics. Conform ediției britanice a PC Advisor, aproximativ 150 de utilizatori au fost implicați în testarea „Internetului printr-o priză”. Fiecare abonat a avut acces la Internet la o viteză de 2 Mbps. Pentru preț a fost mai mult decât dublat oferte mai profitabile un alt ISP. Mai multe companii energetice din țară s-au arătat deja interesate de noul serviciu. În plus, RWE, principalul furnizor de energie electrică din Germania, implementează în mod dinamic PLC. De exemplu, în Germania, oamenii nici măcar nu completează chitanțele de energie electrică: informațiile de la contoare vin direct la furnizorul de energie electrică prin cablare. Proiecte similare au fost lansate în Italia și Suedia.
În Rusia, prima etapă a construirii unei rețele bazate pe tehnologia PLC a fost realizată de Spark și a fost finalizată în octombrie 2005. La acea vreme, rețeaua includea peste 750 de noduri de acces situate în clădiri rezidențiale. Toate nodurile de acces sunt conectate printr-o rețea optică Gigabit Ethernet. În 2006, a fost lansat un proiect pilot pentru punerea în funcțiune a tehnologiei PLC în regiunea South Tushino, iar în 2007, a început construcția activă a rețelei și conexiunea abonaților.
Plata redusă pentru accesul la Internet asigură o bună competitivitate, dar calitatea provoacă uneori critici din partea abonaților potențiali și actuali (judecând după numeroasele discuții pe forumuri). De exemplu, utilizatorii se plâng de problema faptului că se pot conecta la rețea numai printr-o priză specifică din apartament, ceea ce nu este întotdeauna convenabil pentru abonat, precum și despre o scădere a vitezei la pornirea aparatelor electrice. Acest lucru se datorează stării generale a cablajului electric al apartamentului, dar astfel de probleme sunt rezolvate de specialiștii furnizorului. În plus, pentru a evita orice probleme, se recomandă conectarea dispozitivului utilizatorului la o priză separată. Cu toate acestea, experții din industria telecomunicațiilor aderă la o evaluare redusă a potențialului de dezvoltare a rețelelor PLC. Motivul pentru aceasta este tehnologia în sine. Pentru a transfera date de la computer la computer, tehnologia Ethernet a fost special dezvoltată, ca urmare, atunci când se utilizează, costul echipamentelor terminale este cel mai mic, iar caracteristicile de viteză sunt cele mai bune. Orice încercare de adaptare a unui mediu care nu a fost inițial destinat transmiterii datelor duce la un cost mai ridicat al echipamentului și la caracteristici tehnice mai slabe. Acest lucru se aplică atât firului de cupru telefonic (modemuri dial-up sau ADSL), cât și rețelelor de alimentare (tehnologie PLC).
Așa-numita „problemă de ultimul kilometru”, despre care s-a vorbit atât de mult în ultima vreme, a dat naștere la numeroase soluții. Cu toate acestea, majoritatea acestor soluții au un dezavantaj comun - toate necesită așezarea de fire și cabluri. Probabil că nu are sens să vorbim despre dificultățile și dificultățile pe care le cauzează uneori - foarte adesea costul instalării unui cablu reprezintă cea mai mare parte a costurilor de înființare a unei rețele. Mai mult, există o serie de cazuri în care așezarea de cabluri noi este imposibilă sau extrem de nedorită - un exemplu izbitor al unei situații atât de neplăcute este o reparație finalizată recent, imediat după care se dovedește brusc că este necesar să puneți fire suplimentare pentru computer rețele.
Prin urmare, un interes deosebit a fost suscitat întotdeauna de acele tehnologii care au făcut posibil să se facă fără a pune cabluri noi. În prezent, există două abordări de succes ale acestei probleme - rețelele Wi-Fi fără fir și tehnologiile PLC. S-au scris multe despre rețelele wireless acum, dar sunt disponibile mult mai puține informații despre tehnologia PLC.
Tehnologiile PLC fac posibilă construirea rețelelor locale de calculatoare pe baza liniilor de alimentare existente. Deci, folosind tehnologia PLC, puteți construi o rețea locală mică, folosind cablurile electrice deja instalate.
De fapt, există de mult timp metode de transmitere a informațiilor folosind cablurile electrice. Unul dintre acestea este cunoscutele difuzoare sovietice (care sunt adesea numite incorect posturi de radio). Diferite tehnologii se bazează pe o idee destul de simplă de separare a semnalului - dacă cumva ar fi posibil să se transmită simultan mai multe semnale pe un singur canal fizic, atunci în acest fel ar fi posibil să se mărească rata globală de transfer de date. Acest lucru poate fi realizat folosind modulația (în plus, semnalul modulat este rezistent la interferențe) și cu diferite metode de modulație pe aceleași canale fizice de transmisie a datelor, este posibil să se realizeze viteză diferită transmiterea datelor.
La prima vedere, rețeta pentru o tehnologie PLC de succes poate părea simplă - trebuie doar să alegeți metoda de modulare care ar putea oferi cel mai rapid transfer de date, iar o facilitate de comunicare modernă este gata. Cu toate acestea, acele metode de modulare care asigură cea mai densă ambalare a semnalului necesită operații matematice complexe și, pentru ca acestea să poată fi aplicate în tehnologiile PLC, este necesară utilizarea procesorilor de semnal rapid (DSP).
Un procesor de semnal digital (DSP) este un microprocesor programabil specializat conceput pentru a manipula fluxurile de date digitale în timp real. DSP-urile sunt utilizate pe scară largă pentru a procesa fluxuri grafice, audio și video.
Transmiterea informațiilor prin rețele electrice utilizând Semtech IS (2015)
Gama de produse fabricate de Semtech Corporation include o varietate de circuite integrate fizice care vă permit să organizați transferul de informații atât prin cablu, cât și prin radio (emițătoare optice, drivere de linie, emițătoare radio etc.). Achiziționarea la începutul anului 2015 a EnVerv, un lider în dezvoltarea modemurilor PLC (Power Line Communications), a permis Semtech să își extindă linia de produse de comunicații cu dispozitive care fac schimb de date peste liniile de alimentare standard. În cadrul acestui articol, ne vom concentra pe principiile de funcționare și construcție a rețelelor bazate pe microcircuite PLC cu un singur cip de la Semtech, vom lua în considerare caracteristicile reprezentanților individuali ai noii familii și vom da exemple de implementare practică a dispozitivelor bazate pe acestea .
INTRODUCERE
Transmiterea informațiilor și organizarea sursei de alimentare pe aceleași fire este utilizată destul de eficient în diferite aplicații. De exemplu, vă puteți gândi la linii telefonice standard sau Rețele Ethernet care conectează noduri la distanță folosind o tehnologie în care energia este furnizată prin nuclee individuale ale cablului de comunicație. Cu toate acestea, majoritatea acestor soluții au un dezavantaj evident: toate necesită în general lucrări de instalare, ale căror costuri reprezintă adesea o mare parte din costurile de instalare a unei rețele. Mai mult, există o serie de situații în care așezarea de cabluri noi este extrem de nedorită sau chiar imposibilă - un exemplu de astfel de situații este o reparație finalizată recent, după care se dovedește brusc că este necesar să se pună fire suplimentare pentru rețelele de calculatoare. sau un birou închiriat cu o conexiune de internet neintenționată. În aceste cazuri, este aproape întotdeauna posibil să ne limităm la infrastructura existentă, și anume, să folosim cablurile electrice deja disponibile în aproape fiecare cameră pentru a organiza un canal de comunicație relativ rapid și fiabil ramificat în întreaga clădire.
Tehnologia de telecomunicații PLC, bazată pe utilizarea rețelelor electrice pentru schimbul de date prin suprapunerea unui semnal util peste un curent alternativ standard cu o frecvență de 50 sau 60 Hz, se distinge prin ușurința sa de implementare și instalarea promptă a dispozitivelor bazate pe acesta. Primele sisteme de transmitere a datelor prin rețele electrice au apărut în anii 1930, au fost utilizate în principal pentru semnalizarea în sistemele de alimentare și pe căi ferate cu lățime de bandă foarte mică. La sfârșitul anilor 1990, o serie de companii au implementat primele proiecte mari în acest domeniu, cu toate acestea, au fost identificate probleme grave în timpul funcționării, dintre care cea mai mare a fost imunitatea slabă la zgomot. Funcționarea lămpilor de economisire a energiei, a surselor de comutare, a încărcătoarelor, a regulatoarelor de tiristor și a aparatelor electrice de uz casnic, precum și a motoarelor electrice și a echipamentelor de sudură, în special cele incluse în imediata vecinătate a modemului PLC, au provocat zgomot de impuls în firele neprotejate de radiații de înaltă frecvență, care au dus la o scădere bruscă a fiabilității transmiterii datelor. De asemenea, stabilitatea și viteza de transmitere a semnalului au fost afectate negativ de neomogenitatea liniilor de comunicații, în special de calitatea și deteriorarea rețelelor electrice, de prezența îmbinărilor realizate din materiale cu conductivitate electrică diferită (de exemplu, cupru și aluminiu), prezența răsucirilor etc. Ca urmare, reducerea globală a ratei nominale de date a variat de la 5% la 50%. În plus, în spațiile în care funcționau dispozitivele PLC, în unele cazuri a existat o încălcare a recepției radio la o distanță de aproximativ 3-5 metri de modem, în special la unde medii și scurte. Acest lucru s-a datorat faptului că firele rețelei electrice au început să acționeze ca antene pentru repetitoarele radio, emitând, de fapt, tot traficul din aer.
Tehnologia de transmitere a datelor prin rețele electrice a primit o aplicație comercială cuvenită doar la începutul acestui secol, iar introducerea și utilizarea pe scară largă a acesteia se datorează apariției unei baze de elemente adecvate, incl. microcontrolere performante și procesoare rapide DSP (procesoare digitale de semnal), permițând implementarea unor metode complexe de modulare a semnalului și algoritmi moderni de criptare a datelor. Acest lucru a furnizat nu numai nivel inalt fiabilitate în transferul de informații, dar și protecția acestora împotriva accesului neautorizat. De asemenea, a fost important să se rezolve problema standardizării diferitelor aspecte ale tehnologiei. În prezent, principalele organizații și comunități care reglementează cerințele pentru dispozitivele PLC sunt IEEE, ETSI, CENELEC, OPERA, UPA și HomePlug Powerline Alliance. Aceasta din urmă este o alianță internațională care unește aproximativ 80 de companii cunoscute pe piața telecomunicațiilor, inclusiv Siemens, Motorola, Samsung și Philips. Alianța, fondată în 2000, își propune să efectueze cercetări și testări practice ale compatibilității dispozitivelor de la diferiți producători care utilizează această tehnologie, precum și să susțină și să promoveze un singur standard numit HomePlug.
Toate sistemele PLC existente sunt de obicei împărțite în bandă largă (BPL - Broadband over Power Lines) și bandă îngustă (NPL - Narrowband over Power Lines). Gama de sarcini rezolvate cu ajutorul lor este foarte largă, iar alegerea metodei necesare se bazează pe caracteristicile și volumul informațiilor transmise. Dispozitivele în bandă largă (cu viteze de la 1 la 200 Mbit / s) sunt axate pe sisteme de acces la Internet, rețele de calculatoare de acasă, precum și pe aplicații care necesită schimb de date de mare viteză: streaming video, sisteme de conferințe video, telefonie digitală etc. Cel mai mare interes pentru dezvoltatorii de hardware sunt modemurile PLC în bandă îngustă, datorită relativului lor ieftin și caracteristicilor îmbunătățite, care fac posibilă funcționarea nu numai în rețelele convenționale, ci și în rețelele cu un nivel crescut de interferență. Microcircuitele și modulele pentru modemuri de bandă îngustă (cu o capacitate a canalului de la 0,1 la 100 Kbps) sunt utilizate pe scară largă ca parte a diverselor produse de uz casnic și industrial, la crearea sistemelor de control și gestionare distribuite automatizate în ateliere și la construirea sistemelor de susținere a vieții (ascensoare, dispozitive de climatizare și ventilație), dispozitive de măsurare pentru consumul de energie electrică, apă, gaz, căldură, securitate și dispozitive de alarmă la incendiu.
CARACTERISTICILE TEHNOLOGIEI PLC
Baza tehnologiei PLC este utilizarea diviziunii de frecvență a semnalului, în care un flux de date de mare viteză este împărțit în mai multe fluxuri de viteză relativ redusă, fiecare dintre acestea fiind transmisă pe o frecvență separată a purtătorului și apoi combinată în semnalul rezultat (Fig. 1).
Cu modulația convențională de diviziune a frecvenței (FDM), spectrul disponibil este irosit ineficient. Acest lucru se datorează prezenței intervalelor de pază între subpurtători individuali, necesare pentru a preveni influența reciprocă a semnalelor (Fig. 2a). Prin urmare, dispozitivele PLC utilizează Multiplexarea prin diviziune de frecvență ortogonală (OFDM), în care centrele subpurtătorilor sunt situate astfel încât vârful fiecărui semnal ulterior să coincidă cu valoarea zero a precedentului. După cum se vede în Fig. 2b, banda de frecvență disponibilă în acest caz este cheltuită mai rațional.
Înainte de a fi combinate într-un singur semnal, toate subpurtătoarele sunt modulate în fază, fiecare cu secvența sa de biți. După aceea, trec prin unitatea de modelare, unde sunt asamblate într-un singur pachet de informații, numit și simbol OFDM. Figura 3 prezintă un exemplu de tastare diferențială a fazei de schimbare a cuadraturii (DQPSK) pentru fiecare dintre cele patru subpurtătoare din intervalul 4,5-5,1 MHz. În realitate, în tehnologia PLC, transmisia se realizează folosind 1536 de subpurtători cu alegerea a 84 de cele mai bune în intervalul de la 2 la 32 MHz, în funcție de starea curentă a liniei și de prezența interferențelor. Această metodă oferă flexibilitate tehnologiei PLC pentru utilizare în diferite condiții. De exemplu, așa cum s-a menționat mai sus, un dispozitiv PLC funcțional este capabil să blocheze recepția radio la anumite frecvențe, această problemă este bine cunoscută radioamatorilor. Un alt exemplu este atunci când o aplicație folosește deja o parte dintr-un interval. Din punct de vedere tehnic, eliminarea influenței reciproce nedorite este implementată utilizând setările, așa-numitul Signal Mode și Power Mask, pe dispozitivele care oferă opțiunea corespunzătoare. Modul semnal este o metodă software pentru determinarea intervalului de frecvență de operare, iar Power Mask este o metodă software pentru limitarea spectrului de frecvențe utilizate. Datorită acestui fapt, dispozitivele PLC pot coexista cu ușurință în același mediu fizic și nu pot zgomotul intervalelor de frecvență utilizate pentru comunicațiile radio.
La transmiterea semnalelor printr-o sursă de alimentare de uz casnic, poate apărea o atenuare semnificativă a semnalului transmis la anumite frecvențe, ceea ce poate duce la pierderea și distorsionarea datelor. Pentru a rezolva problema adaptării la mediul de transmisie fizic, este prevăzută o metodă pentru pornirea și oprirea dinamică a transmisiei semnalului, ceea ce face posibilă detectarea și eliminarea erorilor și conflictelor. Esența acestei metode constă în monitorizarea constantă a canalului de transmisie pentru a identifica partea spectrului care depășește un anumit prag de atenuare. Dacă acest fapt este detectat, utilizarea benzii de probleme este oprită temporar până când se restabilește o valoare de atenuare acceptabilă și datele sunt transmise la alte frecvențe (Fig. 4).
O altă dificultate semnificativă în transmiterea datelor printr-o rețea electrică de uz casnic, acum pentru dispozitivele PLC în sine, este zgomotul de impuls, sursele căruia pot fi diverse încărcătoare, lămpi cu halogen, pornirea sau oprirea diferitelor aparate electrice (Fig. 5). Complexitatea situației constă în faptul că, folosind metoda de mai sus, modemul PLC nu are timp să se adapteze la condiții care se schimbă rapid, deoarece durata lor nu poate depăși o microsecundă, ca urmare, unii dintre biți pot fi pierdut. Pentru a rezolva această problemă, se utilizează o codificare în două etape (în cascadă) a corectării erorilor a fluxurilor de biți înainte ca acestea să fie modulate și să intre în canalul de transmisie a datelor. Esența sa constă în adăugarea de biți redundanți („de gardă”) la fluxul de informații original conform anumitor algoritmi, care sunt folosiți de decodor pe partea de recepție pentru a detecta și corecta erorile. Cascadarea unui cod Reed-Solomon bloc și a unui cod convoluțional simplu decodificat folosind algoritmul Viterbi vă permite să corectați nu numai erorile unice, ci și rafalele de erori, ceea ce crește semnificativ integritatea datelor transmise. În plus, codarea anti-blocare crește securitatea informațiilor transmise din punct de vedere al protecției împotriva accesului neautorizat.
Deoarece a fost selectată o rețea extinsă de alimentare de uz casnic ca mediu de transmisie a datelor, mai multe dispozitive conectate pot începe transmisia în același timp. Într-o astfel de situație, un mecanism de reglementare este utilizat pentru a rezolva conflictele de coliziune din trafic - Protocolul de acces mediu CSMA / CA. Rezoluția coliziunii are loc pe baza uneia sau altei priorități, care este setată în câmpuri speciale pentru prioritizarea pachetelor de date.
IC SEMTECH PENTRU IMPLEMENTAREA TEHNOLOGIEI PLC
Produsele PLC Semtech sunt concepute pentru a fi utilizate pe linii electrice tipice de joasă sau medie tensiune. Orice modem care funcționează cu o linie fizică analogică trebuie să aibă unitățile funcționale necesare procesării datelor analogice, transformării acestora în formă digitală și, bineînțeles, procesării datelor digitale. Pe partea de transmisie, modemul trebuie, de asemenea, să codeze date digitale în conformitate cu algoritmul specificat, să îl convertească în analog și să-l trimită pe linie.
Toate aceste acțiuni sunt efectuate de microcircuitele seriei EV8xxx. IC-urile de bandă îngustă System-on-a-chip sunt extrem de integrate și conțin toate elementele necesare pentru a implementa straturile fizice, MAC și alte straturi de protocol (6LoWPAN și IEC). Acestea acceptă mai multe tipuri de modulație; în practică, OFDM este cel mai adesea utilizat pentru a organiza un canal de comunicare stabil și imunitar la zgomot. SIC-urile care au trecut testele de interoperabilitate în HomePlug Alliance Netricity sunt versatile și pot fi folosite ca bază atât pentru proiectele de puncte finale, cât și pentru cele ale coordonatorilor de rețea. Specificația Netricity este concepută pentru comunicațiile de rețea pe linii electrice pe distanțe lungi și este destinată infrastructurii în afara construcției, distribuției inteligente a energiei electrice și controlului proceselor industriale. Tehnologia poate fi utilizată atât în rețelele urbane dense, cât și în cele rurale, utilizând frecvențe sub 500 kHz. De asemenea, include un strat de acces bazat pe IEEE 802.15.4 (MAC), care este cheia dezvoltării rețelelor hibride cu fir / fără fir. Principalele caracteristici tehnice ale microcircuitelor Semtech PLC sunt prezentate în Tabelul 1.
IC-urile din seria EV8xxx au intervale de frecvență programabile de la 10 la 490 kHz, acoperind CENELEC A (10 - 95 kHz), CENELEC B (95 - 120 kHz), CENELEC C (120 - 140 kHz), FCC (10 - 490 kHz) și Benzi ARIB (10 - 490 kHz) fără modificări în designul dispozitivului. Prin încărcarea de la distanță a dispozitivului încorporat corespunzător software peste linia de alimentare, pot fi configurate pentru a funcționa în ITU-T G.9903 (G3-PLC), ITU G.9902, ITU-T G.9904 (PRIME), IEEE P1901.2 și IEC-61334 (S- Moduri FSK). În plus, acestea acceptă modul proprietar 4GPLC de înaltă performanță. Structural, microcircuitele familiei sunt fabricate în cutii cu profil redus pentru montarea pe suprafață, proiectate pentru funcționare în intervalul de temperatură de funcționare de la -40 la + 85 ° C. O structură simplificată care descrie principalele unități funcționale este prezentată în Fig. 6, aici se pot distinge următoarele blocuri:
Blocul AFE (Analog Front-End) este un set de componente analogice care asigură izolarea utilizând un transformator cu un condensator de decuplare, filtrarea și amplificarea semnalului de intrare și modelarea nivelurilor specificate ale semnalului transmis de ieșire utilizând driverul de linie de pe op amp;
PHY este un bloc conceput pentru a interfața partea digitală a microcircuitului cu o linie analogică;
Microcontrolerul RISC pe 32 de biți asigură implementarea în circuit a nivelului MAC, efectuează procesarea datelor, formarea pachetelor, codificarea datelor în funcție de algoritmul de cifrare a blocului AES simetric etc. și, de asemenea, rezolvă problemele aplicate;
Blocuri periferice care interfață microprocesorul încorporat cu microcircuite externe - memorie EEPROM, ADC cu Rezoluție înaltăși un controler gazdă. Pentru comunicare, este utilizată implementarea hardware a interfețelor SPI, I2C și UART răspândite;
RAM integrată și memorie flash. Dimensiunea memoriei programului încorporat variază de la 1 la 2 MB, memoria operativă - de la 256 kbyte pentru EV8100 la 384 kbytes pentru restul, alte opțiuni sunt posibile la cererea producătorului;
Unitate de control al ceasului;
Un subsistem de alimentare care furnizează toate tensiunile necesare pentru noduri individuale. De obicei, se utilizează o sursă care funcționează pe aceeași rețea de curent alternativ ca și cea utilizată pentru transmiterea datelor.
Separat, este demn de remarcat EV8100 IC, care, în plus față de unitățile tipice, conține un controler de afișaj LCD de 6x33 segmente integrat și un driver de tastatură tactilă.
APLICAȚII PENTRU IC-urile FAMILIEI EV8XXX
Microcircuitele Semtech PLC sunt axate în principal pe utilizarea în sisteme de automatizare, control de la distanță și monitorizarea obiectelor la distanță, cele mai populare domenii ale aplicației lor:
Construirea rețelelor de automatizare (AMI);
Sisteme de control al luminii de aterizare în aeroporturi;
;
Rețele locale de acasă;
Echipament inteligent („lucruri inteligente”), incl. electronice de consum;
Sisteme de control și gestionare pentru centrale solare;
Rețele de iluminat stradal;
Echipamente de comunicații cu stații;
Sisteme de management al traficului.
Printre cele de mai sus, accentul principal este rețelele AMI (Smart Metering Infrastructure) care integrează contoare inteligente, hub-uri de date, instrumente de gestionare a energiei, afișaje și alte componente ale sistemelor de automatizare a clădirilor (Figura 7).
Comunicarea pe linia electrică este elementul principal al sistemelor automate de monitorizare și măsurare a energiei utilizate de utilități. Principalele avantaje ale acestei tehnologii: capacitatea de a primi automat informații de la spații rezidențiale și industriale situate în zone îndepărtate cu densitate scăzută a populației și infrastructură de calitate scăzută, durată lungă de viață, scalabilitate și costuri reduse. Principiul sistemului este destul de simplu. Electricitatea de la centrală este transmisă printr-un cablu de înaltă tensiune la stație. Aici, tensiunea este redusă și distribuită la un număr mare de stații de transformare de joasă tensiune, care reduc tensiunea la gospodărie. De obicei, 500 până la 1000 de consumatori finali sunt conectați la un transformator. Astfel, se poate propune următoarea opțiune pentru construirea sistemelor PLC în aceste scopuri: un concentrator care acționează ca unitate centrală se bazează pe stații de joasă tensiune și colectează în mod regulat (de exemplu, o dată pe oră) rezultatele măsurătorilor de la contoare (acestea nu pot fi numai contoare de energie electrică, dar și apă, căldură, gaz). Apoi, informațiile sunt trimise la server pentru procesare ulterioară, de exemplu, prin canalul GSM. Acest tip de sistem nu se limitează doar la primirea de informații de la contoare și poate îndeplini alte funcții.
Pentru implementarea practică a acestui sistem, Semtech oferă un kit de pornire pentru dezvoltatori, care include atât soluții gata făcute pe baza microcircuitelor EV8000, EV8100 și EV8200 pentru organizarea cea mai rapidă posibilă a transmiterii de date prin rețeaua PLC, cât și instrumente de depanare pentru evaluarea capabilitățile sistemului (Tabelul 2).
Acestea din urmă sunt module pentru noduri finale (contoare) și hub-uri, al căror set de livrare include tot ce aveți nevoie, inclusiv recomandări de utilizare, precum și software pentru configurarea parametrilor nodurilor individuale și monitorizarea calității comunicării în rețeaua proiectată. Atașat interfață grafică utilizatorul vă permite să programați intervalul de frecvență de funcționare, tipul de modulație, rata de transmisie, nivelul de putere de ieșire etc., precum și să urmăriți vizual ratele de eroare PER și BER din pachetele de date primite.
Kituri de depanare EVM8K-01, EVM8K-02 și EVM8K-03 pot acționa atât ca noduri de măsurare la distanță, cât și ca hub-uri de colectare a datelor. Modulele sunt proiectate pentru funcționare în rețele monofazate și trifazate și sunt alimentate de la o sursă încorporată de 80-280 V c.a. (EVM8K-01 și EVM8K-02) sau de la o sursă de 12 V c.c. (EVM8K-01 și EVM8K -03). Comunicarea cu controlerul gazdă se realizează prin interfețe RS-232 sau USB. Kitul EVM8K-13 este un hub de rețea care combină un modem PLC bazat pe IC EV8000 cu un microcontroler RISC pe 32 de biți pe o singură placă PLC pentru a rula o aplicație personalizată. Setul este capabil să întrețină până la 500 de noduri finale (până la 2000 opționale), printre caracteristicile distinctive putem remarca prezența unui modem 3G / EDGE / GPRS, modul GPS și card SD de 8 GB. Pe lângă transmisie wireless date către server, puteți utiliza și interfețele RS-232, USB sau Ethernet. Aspectul seturilor de depanare este prezentat în Fig. opt.
CONCLUZIE
Utilizarea pe scară largă a rețelelor electrice de joasă tensiune 0,22-0,38 kV și absența necesității unor lucrări costisitoare de instalare pentru așezarea cablurilor stimulează un interes crescut pentru rețelele electrice ca mediu de transmisie a datelor. Dezvoltarea actuală a tehnologiei PLC este în mare parte asociată cu apariția standardelor de reglementare general acceptate și îmbunătățirea bazei de elemente corespunzătoare. Modemurile PLC ale Semtech, cu un grad ridicat de integrare, oferă un canal de comunicație stabil și fără interferențe, cu o lățime de bandă suficient de mare.
BIBLIOGRAFIE
1. Okhrimenko V. Tehnologia PLC. // Componente electronice. 2009. Nr. 10. din. 58-62.
2. Site-ul oficial al companiei Semtech. www.semtech.com
3. Brosura produsului. EV8000: modem PLC multimod cu un singur cip.
4. Brosura produsului. EV8010: Modem PLC bazat pe standarde cu un singur cip.
5. Brosura produsului. EV8020: modem PLC bazat pe standarde cu un singur cip.
6. Brosura produsului. EV8100: SoC cu afișaj Split-meter cu PLC integrat.
7. Rezumatul produsului. Produse de comunicare cu linie electrică.
La nivelul actual de dezvoltare a tehnologiei computerelor și a tehnologiilor de rețea, cerințele stricte sunt impuse rețelelor. Rețeaua de calculatoare trebuie să furnizeze rata de transfer necesară pentru condiții specifice; ar trebui să fie, de asemenea, mobil, cu un număr mare de puncte de acces și nu ar trebui să fie necesar niciun cablu; rețeaua ar trebui să fie ușor de administrat; trebuie să ofere fiabilitate ridicată cu soluții tehnice simple; rețeaua trebuie să accepte toate tipurile posibile de echipamente de rețea și, cu toate acestea, trebuie să fie ieftină.
Odată cu computerizarea globală generală atât a populației comune, cât și a întreprinderilor, organizațiilor și serviciilor speciale, a devenit necesară organizarea rețelelor de calculatoare
Una dintre opțiunile pentru organizarea rețelelor este un sistem de transmisie a datelor prin rețele electrice.
Lucrarea de diplomă va arăta o diagramă a organizării unei rețele de transmisie de date prin rețele electrice, folosind exemplul Alkhan-Churt folosind tehnologia PLC
Secțiunea BZhD este realizată pentru a crea condiții de lucru sigure atunci când lucrați cu rețele de alimentare.
În partea economică a diplomei, vor fi calculate costul rețelei proiectate și fezabilitatea economică a construirii unei rețele bazate pe tehnologia PLC
Tehnologia PLC este, în primul rând, o soluție la problema „ultimului kilometru”. Deoarece această soluție utilizează rețeaua electrică internă. Serviciul în sine este furnizat pe baza Plug & Play. Adică, un adaptor sau un modem de abonat achiziționat de un consumator într-un magazin nu necesită setări: atunci când este conectat la o priză, se face automat o conexiune cu unitatea principală, care este una în fiecare casă; configurația este configurată automat și adresa IP este atribuită. Avantajul tehnologiei este și faptul că pentru a vă conecta la Internet nu este nevoie să așteptați instalatorii și să îi lăsați să intre în casa dvs. Un alt plus suplimentar este roamingul: modemul funcționează în toate casele cu acoperire PLC. Nu este codat la o anumită adresă și funcționează atât în district, cât și în oraș, precum și în alt oraș. Acum, rețelele sunt construite simultan în cinci orașe și cel puțin alte 5-6 orașe din Rusia se află în stadiul pregătirii proiectului.
Cu toate avantajele acestei tehnologii, piața accesului la Internet este deja saturată și, literalmente, simțim asupra noastră cât de încet crește baza de abonați. Dacă clientul s-a conectat deja la furnizor și a făcut cablajul, atunci nu are rost să-l atragă la un preț mic, mai ales că prin scăderea prețurilor operatorul se pune într-o situație dificilă. Plata medie pentru banda largă este deja redusă. Prin urmare, pentru dezvoltare, este necesar să se introducă noi servicii și servicii. De exemplu, așa-numitul „constructor”. Diferite module sunt „atașate” modemului PLC de bază: soclu Ethernet; Punct de acces Wi-Fi; modul telefonic, la care puteți conecta un telefon fix fix analogic, un dispozitiv intern și un dispozitiv VoIP. Cu ajutorul acestuia din urmă, puteți organiza o rețea telefonică internă în oraș (de exemplu, canale telefonice directe cu rudele).
Un alt plug-in este o cameră video, cu ajutorul căreia puteți organiza un sistem de supraveghere video acasă fără a-l conecta chiar la un computer. Transmite tot traficul prin rețeaua electrică către serverul furnizorului. Și un utilizator oriunde în lume poate accesa Internetul, poate introduce contul personal pe interfața clientului și poate verifica situația acasă. Această soluție este ideală pentru monitorizarea copiilor, a bebelușilor și a menajerelor. În plus, pot fi configurate diverse funcții suplimentare prin intermediul interfeței Web, cum ar fi un sistem de detectare a mișcării (control al mișcării), care va permite camerei să îndeplinească funcțiile unui senzor de mișcare volumetric: când imaginea s-a schimbat, un semnal se îndreaptă către pe server, un SMS este trimis pe telefonul mobil al utilizatorului - se conectează la internet și verifică dacă totul este în regulă.
Tehnologia PLC (Power Line Communications), numită și PLT (Power Line Telecoms), este o tehnologie prin cablu care valorifică infrastructura de cablare a rețelelor electrice pentru a furniza comunicații de date și voce de mare viteză. În funcție de viteza de transmisie, aceasta este împărțită în bandă largă (ВPL) cu o viteză mai mare de 1 Mbps și bandă îngustă (NPL).
Testarea serviciilor de internet în bandă largă Powerline a fost lansată în Scoția. Inițiativa aparține Scottish Hydro Electrics. Conform ediției britanice a PC Advisor, aproximativ 150 de utilizatori au fost implicați în testarea „Internetului printr-o priză”. Fiecare abonat a avut acces la Internet la o viteză de 2 Mbps. La un preț a fost mai mult decât dublu față de prețul oferit de un alt ISP. Mai multe companii energetice din țară s-au arătat deja interesate de noul serviciu. În plus, RWE, principalul furnizor de energie electrică din Germania, implementează în mod dinamic PLC. De exemplu, în Germania, oamenii nici măcar nu completează chitanțele de energie electrică: informațiile de la contoare vin direct la furnizorul de energie electrică prin cablare. Proiecte similare au fost lansate în Italia și Suedia.
În Rusia, prima etapă a construirii unei rețele bazate pe tehnologia PLC a fost realizată de Spark și a fost finalizată în octombrie 2005. La acea vreme, rețeaua includea peste 750 de noduri de acces situate în clădiri rezidențiale. Toate nodurile de acces sunt conectate printr-o rețea optică Gigabit Ethernet. În 2006, a fost lansat un proiect pilot pentru punerea în funcțiune a tehnologiei PLC în regiunea South Tushino, iar în 2007, a început construcția activă a rețelei și conexiunea abonaților.
Plata redusă pentru accesul la Internet asigură o bună competitivitate, dar calitatea provoacă uneori critici din partea abonaților potențiali și actuali (judecând după numeroasele discuții pe forumuri). De exemplu, utilizatorii se plâng de problema faptului că se pot conecta la rețea numai printr-o priză specifică din apartament, ceea ce nu este întotdeauna convenabil pentru abonat, precum și despre o scădere a vitezei la pornirea aparatelor electrice. Acest lucru se datorează stării generale a cablajului electric al apartamentului, dar astfel de probleme sunt rezolvate de specialiștii furnizorului. În plus, pentru a evita orice probleme, se recomandă conectarea dispozitivului utilizatorului la o priză separată. Cu toate acestea, experții din industria telecomunicațiilor aderă la o evaluare redusă a potențialului de dezvoltare a rețelelor PLC. Motivul pentru aceasta este tehnologia în sine. Pentru a transfera date de la computer la computer, tehnologia Ethernet a fost special dezvoltată, ca urmare, atunci când se utilizează, costul echipamentelor terminale este cel mai mic, iar caracteristicile de viteză sunt cele mai bune. Orice încercare de adaptare a unui mediu care nu a fost inițial destinat transmiterii datelor duce la un cost mai ridicat al echipamentului și la caracteristici tehnice mai slabe. Acest lucru se aplică atât firului de cupru telefonic (modemuri dial-up sau ADSL), cât și rețelelor de alimentare (tehnologie PLC).
Așa-numita „problemă de ultimul kilometru”, despre care s-a vorbit atât de mult în ultima vreme, a dat naștere la numeroase soluții. Cu toate acestea, majoritatea acestor soluții au un dezavantaj comun - toate necesită așezarea de fire și cabluri. Probabil că nu are sens să vorbim despre dificultățile și dificultățile pe care le cauzează uneori - foarte adesea costul instalării unui cablu reprezintă cea mai mare parte a costurilor de înființare a unei rețele. Mai mult, există o serie de cazuri în care așezarea de cabluri noi este imposibilă sau extrem de nedorită - un exemplu izbitor al unei situații atât de neplăcute este o reparație finalizată recent, imediat după care se dovedește brusc că este necesar să puneți fire suplimentare pentru computer rețele.
Prin urmare, un interes deosebit a fost suscitat întotdeauna de acele tehnologii care au făcut posibil să se facă fără a pune cabluri noi. În prezent, există două abordări de succes ale acestei probleme - rețelele Wi-Fi fără fir și tehnologiile PLC. S-au scris multe despre rețelele wireless acum, dar sunt disponibile mult mai puține informații despre tehnologia PLC.
Tehnologiile PLC fac posibilă construirea rețelelor locale de calculatoare pe baza liniilor de alimentare existente. Deci, folosind tehnologia PLC, puteți construi o rețea locală mică, folosind cablurile electrice deja instalate.
De fapt, există de mult timp metode de transmitere a informațiilor folosind cablurile electrice. Unul dintre acestea este cunoscutele difuzoare sovietice (care sunt adesea numite incorect posturi de radio). Diferite tehnologii se bazează pe o idee destul de simplă de separare a semnalului - dacă cumva ar fi posibil să se transmită simultan mai multe semnale pe un singur canal fizic, atunci în acest fel ar fi posibil să se mărească rata globală de transfer de date. Acest lucru poate fi realizat folosind modulația (în afară de aceasta, semnalul modulat este rezistent la interferențe) și cu diferite metode de modulație pe aceleași canale fizice de transmisie a datelor, puteți obține rate de date diferite.
La prima vedere, rețeta pentru o tehnologie PLC de succes poate părea simplă - trebuie doar să alegeți metoda de modulare care ar putea oferi cel mai rapid transfer de date, iar o facilitate de comunicare modernă este gata. Cu toate acestea, acele metode de modulare care asigură cea mai densă ambalare a semnalului necesită operații matematice complexe și, pentru ca acestea să poată fi aplicate în tehnologiile PLC, este necesară utilizarea procesorilor de semnal rapid (DSP).
Un procesor de semnal digital (DSP) este un microprocesor programabil specializat conceput pentru a manipula fluxurile de date digitale în timp real. DSP-urile sunt utilizate pe scară largă pentru a procesa fluxuri grafice, audio și video.
Astfel, dezvoltarea tehnologiilor PLC a fost limitată de ritmul de dezvoltare al procesoarelor DSP și, imediat ce aceștia din urmă au început să facă față algoritmilor avansați pentru modulare eficientă, au apărut noi tehnologii pentru organizarea unor astfel de rețele. În prezent, modulația OFDM este utilizată în tehnologiile PLC, ceea ce permite obținerea unor rate de transfer de date ridicate și o bună imunitate a semnalului la interferențe.
Acces la internet în bandă largă;
Rețele de calculatoare de acasă și de birou;
VoIP - telefonie IP;
Transmisie audio și video de mare viteză;
Supraveghere video la birou și la domiciliu (inclusiv Internet), construcție de sisteme de monitorizare video la distanță;
Construirea de canale digitale de transmitere a datelor pentru automatizarea industrială și casnică (AIIS KUE, ACS TP (SCADA), ACS);
Sisteme de securitate (alarme de incendiu și efracție).
Succesul afacerii operatorilor de telecomunicații, precum și funcționarea eficientă a departamentelor și rețele corporative comunicare.
Liniile de comunicații cu fibră optică asigură transmiterea datelor la viteză mare, dar nu au ajuns încă la utilizatorul de masă, găsind o aplicație largă, de regulă, în sectorul corporativ.
Pe piața de masă a accesului abonaților astăzi, cea mai solicitată tehnologie este xDSL, care oferă utilizatorilor acces la internet și la alte servicii de infocomunicații prin intermediul liniilor telefonice existente. O anumită pondere în acest segment este, de asemenea, ocupată de tehnologii precum accesul radio wireless în bandă largă și accesul prin satelit, accesul prin rețele televiziune prin cablu, transmiterea de pachete de date în rețele celular 2.5G / 3G (GPRS / EDGE / UMTS, CDMA 2000 1X / EV-DO).
Factori precum prevalența pe scară largă a rețelelor electrice de 0,2 сетей0,4 kV, absența necesității construcției costisitoare a conductelor de cablu, ruperea pereților și așezarea cablurilor de comunicație etc., stimulează studiul rețelelor de alimentare ca mediu alternativ de transmisie a datelor. și dezvoltarea unei alte tehnologii de acces în bandă largă - pe rețelele electrice.
Au fost dezvoltate echipamente PLC de prima și a doua generație. Rata maximă de transfer a datelor nu a depășit 10-14 Mb / s. Rata reală de transfer de date în rețelele de testare PLC care utilizează acest echipament diferă de un ordin de mărime și se ridica la 1-2 Mb / s. În plus, echipamentul abonatului PLC a avut un cost relativ ridicat, iar pentru liniile electrice „compactate” de PLC a fost caracteristic un nivel ridicat de radiație electromagnetică, datorită funcționării echipamentului PLC.
Prin urmare, până de curând, tehnologia PLC a fost utilizată pentru furnizarea comercială de servicii de telecomunicații pe o scară limitată, fiind necompetitivă cu alte tehnologii și, mai presus de toate, xDSL. Cu toate acestea, cele mai recente progrese în microelectronică, care au permis crearea de sisteme PLC de a treia generație care oferă rate de transfer de date de până la 200 Mb / s utilizând linii de alimentare standard, deschid noi oportunități pentru implementarea accesului în bandă largă.
Sistemele PLC moderne, axate pe rezolvarea problemei accesului abonaților în bandă largă, utilizează în principal două tehnologii. Primul folosește un semnal de la așa-numitul. spectru răspândit (SS), care crește semnificativ imunitatea la zgomot a transmisiei. Cu modulația SS, puterea semnalului este distribuită pe o bandă largă de frecvență, iar semnalul devine invizibil pe fundalul interferențelor. Pe partea de recepție, informații semnificative sunt extrase din semnalul asemănător zgomotului utilizând o secvență de cod pseudo-aleatorie unică pentru acest semnal. Folosind diferite coduri, puteți transmite mai multe mesaje simultan într-o singură bandă largă de frecvențe. Principiul descris stă la baza tehnicii de acces multiplu prin divizarea codului (CDMA). Rețineți că, pe lângă imunitatea la zgomot, modularea SS oferă un nivel ridicat de securitate a informațiilor. Modulația QPSK este utilizată ca cea de bază.
A doua tehnologie se bazează pe Multiplexul Diviziei de Frecvență Ortogonală (OFDM). Această metodă garantează, de asemenea, o fidelitate ridicată a transmisiei și robustețe împotriva distorsiunii semnalului.
O dezvoltare ulterioară a celei de-a doua opțiuni a fost tehnologia propusă de compania americană Intellon. Aici, se aplică o metodă OFDM modificată, în care fluxul de date original este împărțit în pachete și fiecare dintre ele este transmis în intervalul de frecvență 4.3-20.9 MHz utilizând modularea fazei relative pe propriul său subpurtător (DBPSK sau DQPSK - Faza diferențială a cuadraturii Shift Keying, Modulare diferențiată a fazei în cuadratură diferențială). Rata maximă de transfer de informații ajunge la zeci de Mbit / s.
Tehnologia PLC implementează principiul accesului multiplu punct-la-punct. O stație de transformare locală furnizează electricitate unui anumit număr de clădiri și, în același timp, oferă utilizatorilor conectați servicii de transmisie de date, telefonie IP etc.
Echipamentul terminal principal trebuie considerat un modem PLC, care implementează de obicei o interfață pentru comunicarea cu un PC: USB sau Ethernet. Astfel, modemul este conectat la o sursă de informații - o priză de 220V și la ieșire prin interfața corespunzătoare către un computer. O variantă este posibilă atunci când un telefon care acceptă modul VoIP este conectat în paralel cu un computer.
O diagramă funcțională tipică și componentele principale ale unui modem PLC sunt prezentate în Fig. 1.1.
Smochin. 1.1. Componente pentru modem PLC
Conexiunea la internet în această tehnologie inovatoare se numește Broadband over power lines (BPL).
Spre deosebire de o conexiune DSL, printr-o rețea de domiciliu, tehnologia permite mai multor persoane să aibă acces la internet în bandă largă.
Tehnologia PLC este cel mai ieftin mod de a crea o rețea de acasă, deoarece nu necesită ca utilizatorul să instaleze cabluri de alimentare suplimentare și permite rezidenților unui întreg cartier să fie conectați la rețeaua PLC. Un dispozitiv master poate oferi acces la Internet printr-o rețea PLC pentru 500 de utilizatori. Pentru a face acest lucru, utilizatorii trebuie să aibă în apartamente dispozitive adaptoare care conțin modemuri PLC.
Desigur, majoritatea proiectelor de succes pentru organizarea accesului în bandă largă prin rețele electrice au fost implementate în Statele Unite, patria internetului. Companii precum New Visions (New York), Communications Technologies (Virginia), Cinergy (Ohio) sunt bine cunoscute.
În Germania, PLC-urile oferă Vype; Piper-Net și PowerKom; în Austria - Speed-Web; în Suedia - ENkom; în Olanda - Digistroom; în Scoția - bandă largă.
În 2005, Federația Rusă a început să desfășoare rețele de acces la Internet prin rețele electrice de uz casnic folosind tehnologia PLC.
Accesul la internet evoluează și în curând va fi posibil să vă conectați la Internet chiar și în casa dvs. la țară, unde nu există linii telefonice și cablu.
În majoritatea cazurilor, sistemele PLC sunt clasificate în funcție de tensiunea rețelei pe care sunt utilizate și de aria de acoperire (teritoriu):
utilizat pe liniile de înaltă tensiune (HV);
utilizat pe liniile de medie tensiune (MT);
utilizat pe liniile de joasă tensiune (LV):
ultima milă;
în interiorul clădirii;
în interior (apartament).
PLC include B, care oferă rate de transfer de date peste 1 Mbps și NPL la rate de date mult mai mici.
La transmiterea semnalelor pe o sursă de alimentare de uz casnic, poate apărea o atenuare mare în funcția de transmisie la anumite frecvențe, ceea ce poate duce la pierderea datelor. Tehnologia PowerLine oferă metoda speciala Soluția la această problemă este oprirea dinamică și pornirea semnalelor care transportă date. Esența acestei metode este că dispozitivul monitorizează constant canalul de transmisie pentru a identifica o porțiune a spectrului care depășește un anumit prag de atenuare. Dacă acest fapt este detectat, utilizarea acestor frecvențe este oprită temporar până când se restabilește valoarea normală de atenuare.
Există, de asemenea, problema zgomotului de impuls (până la 1 microsecundă), care poate fi cauzată de lămpi cu halogen, precum și pornirea și oprirea aparatelor electrice de uz casnic puternice echipate cu motoare electrice.
Oricât de optimiste ar fi rezultatele activității rețelelor PLC experimentale în străinătate, în țara noastră această tehnologie riscă să se confrunte cu o serie de dificultăți. Cablarea electrică internă este realizată în principal din aluminiu și nu din cupru, care este utilizat în majoritatea țărilor lumii. Sârmele de aluminiu au o conductivitate electrică mai slabă, ceea ce duce la o descompunere mai rapidă a semnalului. O altă problemă este că încă nu am rezolvat principalele probleme ale reglementării legale a utilizării unor astfel de tehnologii. Totuși, acesta din urmă este relevant și pentru Occident. Principala constrângere asupra dezvoltării rapide a sistemelor PLC de mare viteză este lipsa standardelor pentru sistemele PLC în bandă largă și, ca rezultat, riscul ridicat de incompatibilitate cu alte servicii care utilizează benzile de frecvență identice sau similare. În 2001, HomePlug Powerline Alliance, un consorțiu internațional, a adoptat standardul industrial pentru construirea rețelelor de domiciliu pe linii electrice - specificația HomePlug 1.0. Dar acest standard reglementează construcția rețelelor „casnice”, adică rețelele dintr-un singur apartament (cabană). Un standard deplin pentru PLC în bandă largă nu a fost încă dezvoltat.
Principalele organizații și comunități implicate în standardizarea diferitelor aspecte ale acestei tehnologii sunt IEEE, ETSI, CENELEC, OPERA, UPA și HomePlug Powerline Alliance.
IEEE a anunțat crearea unui grup care va dezvolta standardul BPL. Proiectul se numește IEEE P1675, „Standard pentru bandă largă peste hardware de linie de alimentare”.
În plus față de IEEE P1675, există încă trei domenii:
IEEE P1775, inițiat pentru reglementarea echipamentelor PLC, cerințelor EMC, metodelor de testare și măsurare;
IEEE P1901, „Standard pentru bandă largă peste rețele de linie de alimentare: Control acces mediu și specificații ale stratului fizic”, care oferă o descriere a stratului fizic și a stratului de acces media pentru toate clasele de dispozitive BPL;
Grupul de studiu IEEE BPL, „Standardizarea tehnologiilor de bandă largă peste linia de alimentare”, permițând crearea de noi grupuri legate de BPL.
Institutul European de Standarde în Telecomunicații a înființat Comitetul Tehnic ETSI Telecomunicări pe Linie de Alimentare (TC PLT), care este responsabil pentru standardizarea PLC.
CENELEC este o organizație non-profit formată din comitetele electrotehnice naționale din statele membre ale UE, care este cea mai semnificativă organizație din UE în domeniul standardizării câmpului electromagnetic. Pentru PLC-uri, CENELEC creează specificații PLC pentru stratul fizic și substratul de acces media; a fost adoptat standardul corespunzător EN55022.
Consorțiul Open PLC European Research Alliance (OPERA) a fost înființat în 2004 ca parte a programului European Broadband for All pentru promovarea tehnologiilor de acces la internet de mare viteză. Opera OPERA constă din două etape, fiecare dintre ele durând doi ani pentru a fi finalizată.
Principalul inițiator și sursă de finanțare este Comisia Europeană. Bugetul total este mai mare de 20 de milioane de euro, o parte semnificativă din sumă fiind alocată în cadrul programului PC6. Finalizarea proiectului OPERA este așteptată în 2008. În total, peste 30 de companii și institute de cercetare din 12 țări participă la proiect.
Specificațiile OPERA care au fost pregătite până în prezent acoperă PHY, MAC și echipamente de transmisie de date pentru rețelele de alimentare cu energie electrică.
UPA a fost anunțat oficial în decembrie 2004. Principalul obiectiv declarat al UPA este de a promova tehnologiile PLC și de a demonstra guvernelor țărilor și liderilor industriali perspectivele utilizării sale pe scară largă. UPA elaborează standarde și reglementări pentru a asigura dezvoltarea rapidă a pieței PLC. Oferă participanților de pe piață cunoștințe despre standarde deschise bazate pe interoperabilitate și securitate.
Pentru introducerea și dezvoltarea pe scară largă a tehnologiei HomePlug (una dintre primele tehnologii de transmisie a liniilor electrice), standardizarea și compatibilitatea dispozitivelor de la diferiți producători care utilizează această tehnologie, alianța industrială internațională HomePlug Powerline a fost organizată în 2000. Astăzi, peste 80 de companii sunt sponsori, membri ai alianței și, de asemenea, aderă la recomandările sale. Printre acestea se numără companii atât de cunoscute precum: Motorola, France Telecom, Philips, Samsung, Sony, Matsushita, Sanyo, Sharp, Panasonic și multe altele. Marca înregistrată a alianței HomePlug Certified pe un produs de la orice producător înseamnă că acest dispozitiv îndeplinește toate cerințele standardului HomePlug Powerline și este pe deplin compatibil cu dispozitive similare de la alt producător.
Prima HomePlug Powerline Specification 1.0 se bazează pe Tehnologie de alimentare Pachet ™ oferit de Intellon (SUA) și acceptat ca standard de către membrii HomePlug Powerline Alliance. Standardele adoptate până în prezent și în curs de pregătire sunt prezentate în tabel. 1.1.
Tabelul 1.1. HomePlug Powerline Alliance Standardele de bază
| Nume | Data adoptării | Notă |
| HomePlug 1.0 | Iunie 2001 | Definește tehnologia pentru a oferi rate de transfer de date de până la 14 Mbps |
| HomePlug 1.0 Turbo | O evoluție a specificației 1.0 cu o rată maximă de transfer de date de până la 85 Mbps | |
| HomePlug AV | Definește tehnologia PLC cu rate de transfer de până la 200 Mbps. Specificația prevede furnizarea calității serviciilor necesare pentru transmiterea fluxurilor audio și video. Criptare - AES pe 128 de biți | |
| Comandă și control HomePlug | Septembrie |
Definește controlul și gestionarea dispozitivelor HomePlug |
| HomePlug BPL | În construcție |
Astăzi, dezvoltarea în domeniul PLC este realizată de câteva sute de companii angajate atât în lansarea de seturi de cipuri, cât și în crearea de dispozitive complete bazate pe acestea. Iată doar câțiva dintre jucătorii din industrie: ABB, Adaptive Networks, Alcatel, Ambient Corporation, Amperion, Ascol, Cisco Systems, Cogency, Corinex, Current Technologies, DataSoft, DefiDev, DS2 (Design of Systems on Silicon), 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 Industrii, Telkonet ...
Liderul incontestabil în producția de circuite integrate (cipuri) pentru sistemele PLC de a treia generație este Designul sistemelor pe Silicon Corporation - DS2 (Spania). A fost fondată în 1998 și produce un set funcțional complet de produse care vă permite să implementați o soluție completă pentru problema accesului în bandă largă bazată pe PLC. Unul dintre primele DS2 a prezentat la sfârșitul anului 2003 o serie de circuite integrate de generația a treia, oferind rate de schimb de până la 200 Mb / s. Produsele DS2 nu acceptă încă HP v.AV.
IC-uri de bază DS2:
DSS9001: pe baza acestui IC, pot fi implementate modemuri PLC și echipamente din clasa In-Door;
DSS9002: Emițătoarele și repetatoarele pot fi implementate pe baza acestui IC;
DSS9003: IC specializat pentru interfața rețelei electrice și a liniilor de comunicații cu fibră optică;
DSS9010: IC dedicat pentru soluții de mare viteză
Implementarea unui sistem PLC bazat pe produse DS2 este prezentată în Fig. 1.2.
Smochin. 1.2. Implementarea unui sistem PLC bazat pe produse DS2.
Un alt lider ar trebui să fie recunoscut compania Intellon Corporation (SUA), care a fost unul dintre cofondatorii alianței HomePlug. Intellon a pregătit următoarele IC-uri pentru specificațiile HomePlug v.1.0: INT51X1, INT5200, INT5500CS. În septembrie 2002, compania a introdus primul modul HomePlug 1.0 certificat din lume - dispozitivul RD51X1-AP pentru organizarea unui punct de acces la Internet utilizând tehnologia PLC. În noiembrie 2005, compania și-a anunțat cel de-al treilea milion produs pentru rețelele PLC.
Pentru acces în bandă largă (specificația HomePlug v.AV) Intellon a pregătit un kit INT6000 IC. În august 2005, s-a anunțat că brațul de investiții al Motorola Ventures a început să investească în eforturile Intellon de a dezvolta suita IC INT6000. Primele livrări sunt așteptate în trimestrul II 2006.
Dezvoltările Intellon implementează tehnologia PowerPacket, care utilizează o tehnică eficientă de modulare a spectrului care permite transmiterea datelor prin liniile electrice la viteze foarte mari. Viteza de transfer a datelor poate fi de până la 100Mb / s. PowerPacket este un sistem cu caracteristici care îi permit să se adapteze la medii cu reflecții puternice multipath, interferență puternică în bandă îngustă, zgomot impulsiv fără aliniere.
SPiDCOM Technologies (Franța, www.spidcom.com) este unul dintre principalii dezvoltatori ai bazei de elemente pentru soluții PLC / BPL (BPL înseamnă broadband powerline, abrevierea utilizată în SUA pentru PLC). Cea mai recentă dezvoltare a companiei - IC de tip SPC200 oferă o rată de transfer de aproximativ 220 Mb / s. Producția sa în serie a început în martie 2005. Varianta SPC200, care este compatibilă cu standardul HomePlug v.AV, va fi disponibilă în Q2. 2006 IMS SPC200 utilizează o gamă de 2 - 30 MHz, împărțită în 7 benzi de operare.
Compania israeliană Yitran Communications Ltd cooperează activ cu HomePlug Powerline Alliance. Ca rezultat al cercetărilor efectuate în martie 2006, soluția Yitran a fost aleasă ca tehnologie de bază în pregătirea standardului HomePlug v.AV (secțiunea „Comenzi și control”).
Compania a pregătit două circuite integrate de generația a treia: ITM1 și ITC1. Acestea vă permit să realizați o viteză maximă de până la 200 Mb / s. Schema bloc a unui dispozitiv de comunicație bazat pe IC ITM1 / ITC1 este prezentată în Fig. 1.3.
Smochin. 1.3. Schema bloc a unui dispozitiv de comunicație bazat pe IC ITM1 | ITC1.
Yitran Communications a dezvoltat și patentat tehnologia de introducere a codului diferențial (DCSK) pentru a crea componente de rețea de înaltă performanță, cu costuri reduse. Detaliile DCSK nu sunt cunoscute; se raportează numai că se bazează pe metode fizice independente de modulare SS-modulație adaptivă în banda de frecvență 4-20 MHz cu compensare turbo și compresie de cod.
Componentele hardware (transceiver-uri) bazate pe DCSK oferă mult mai multe de mare viteză transmisie, imunitate la zgomot și protecția informațiilor decât transmițătoarele CEBus existente, la un cost semnificativ mai mic al dispozitivelor. Au fost anunțate mai multe produse, în special ITM1 (rata de transfer de date de până la 2,5 Mbps) și ITM10 (rata de transfer de date de până la 12 Mbps).
XELine (Coreea de Sud) dezvoltă atât circuite integrate, cât și echipamente pentru soluții PLC. Compania oferă o a treia generație IC de tip XPLC40A, care oferă viteze de acces de până la 200 Mb / s.
Un alt produs Xeline, tipul IC XPLC21, oferă viteze de acces de până la 24 Mb / s. Pe baza sa, pot fi realizate un emițător, un repetor și un modem PLC. Acest CI se bazează pe un procesor ARM9. Gama de frecvență utilizată este de 2-23 MHz. Schema bloc a XPLC21 este prezentată în Fig. 1.4.
Figura 1.4. Schema bloc a tipului IC XPLC21
Restul furnizorilor se află încă în etapa de testare a celei de-a treia generații PLC-IC, continuând să lanseze echipamente de generația a doua și generația 2.5, așa-numitele. HomePlug v.1.turbo standard (viteză de până la 85 Mb / s).
Pe baza seturilor de circuite integrate discutate mai sus, furnizorii produc echipamente PLC atât pentru segmentul In-Door, cât și pentru segmentul de soluții integrate (pentru acces la ultima milă).
Mai jos vom indica producătorii de echipamente de interior din a treia generație.
Compania germană devolo AG produce o linie de produse PLC dLAN, care aparțin clasei In-Door și vă permit să creați o rețea locală interioară bazată pe tehnologia PLC.
În martie 2006, devolo AG a anunțat că a pregătit lansarea unei noi linii de produse dLAN 200, care oferă rate de transfer de informații de până la 200 Mb / s (HomePlug v.AV) și este implementată pe baza IC-urilor Intellon.
Unul dintre liderii pe segmentul echipamentelor de rețea locală, NETGEAR (SUA), a arătat interes pentru segmentul de adaptoare PLC - în februarie 2006, NETGEAR a încheiat un acord cu DS2 pentru a începe lucrul în comun și a furniza circuite integrate de generația a treia, care vor permite stăpânirea producției de dispozitive PLC care acceptă viteze de până la 200 Mb / s. Începutul livrărilor de produse noi este programat pentru al treilea trimestru al anului 2006.
Compania ELCON (Germania) a anunțat în martie 2006 lansarea modelului ELCONnect P-200, care este implementat pe baza DS2 IC, acceptă interfața Ethernet și oferă rate de schimb de până la 200 Mb / s.
Tabelul 1.2. Specificații chipset D52
| Constructiv | DSS9011 | DSS9010 | DSS9001 | DSS9002 | DSS9003 | DSS7700 |
| PBGA196 | PBGA196 | PBGA196 | PBGA256 | PBGA304 | QFN84 | |
| Interfețe | ||||||
| GIMMI | 2 | |||||
| MII | 1 | 1 | 2 | |||
| TDM | 1 | 1 | ||||
| SPI | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| UART | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| Pinii GPIO | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | |
| Capacități de rețea | ||||||
| Adrese MAC | Nu | 32 | 64 | 1024 | 256k | Nu |
| QoS și difuzare | există | există | există | există | există | Nu |
| CoS | Nu | Nu | există | există | există | Nu |
| VLAN | 1 | 32 | 32 | 32 | ||
| Scopul funcțional al dispozitivelor | ||||||
| CPE | + | + | + | + | ||
| Repetor | + | + | + | |||
| Capătul capului | + | + | + | |||
Tabelul 1.3. Poziționarea produsului DS2
| Nume | Programare | Notă | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DSS9010 | Aplicații multimedia casnice de mare viteză | Managementul QoS. Funcționalitate de conectare 802.1d cu până la 32 de adrese MAC | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DSS9011 | Soluție low cost pentru transmisia audio | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DSS9001 | Aplicații avansate pentru acasă și infrastructură PLC la nivel de intrare | Suportă până la 64 de adrese MAC. Proiectat pentru utilizare ca parte a echipamentului terminal al clientului (CPE). Are un port VoIP integrat | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DSS9002 | Acces la echipamente de infrastructură | Suportă până la 1024 adrese MAC. Poate fi utilizat în: 1) modemuri și repetoare ale rețelelor de joasă tensiune; 2) gateway-uri între rețelele de medie și joasă tensiune; 3) gateway-uri ale apartamentelor sau clădirilor individuale | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DSS90D3 | Echipamente de infrastructură de acces avansate și gateway-uri optice pentru rețele metropolitane (Metro) | Suportă până la 262144 adrese MAC. Oferă reconfigurare rapidă utilizând protocolul Spanning Tree optimizat | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DSS7700 | Unitate analogică pentru unitatea principală  , [A / m]
ENEPD - sarcina maximă de energie admisibilă a componentei puterii câmpului electric în timpul lucrului. zile [(W / m) 2 × h] ENNPD - sarcina maximă de energie admisibilă a componentei puterii câmpului magnetic în timpul lucrului. zile [(A / m) 2 × h] Parametrul normalizat al câmpului electromagnetic în intervalul de frecvență 300 MHz -300 GHz este valoarea maximă admisibilă a densității fluxului de energie.
ППЭПД - valoarea limitativă a densității fluxului de energie [W / m2], [μW / cm2] K - coeficient de atenuare a efectelor biologice ENPEPEPD este valoarea maximă admisibilă a en. sarcină [W / m2 × h] T - timpul de acțiune [h] Anterior valoarea PPEp nu este mai mare de 10 W / m2; 1000 μW / cm2 într-o cameră de producție. În clădirile rezidențiale cu iradiere non-stop în conformitate cu СН Þ PPEpd nu mai mult de 5 μW / cm2. O scădere a componentelor puterilor câmpurilor electrice și magnetice din zona de inducție, din zona de radiații - o scădere a densității fluxului de energie, dacă procesul tehnologic sau echipamentul permis. Protecția timpului (limitarea timpului petrecut în zona sursei câmpului electromagnetic). Protecție la distanță (60 - 80 mm de ecran). O metodă de protecție a unui loc de muncă sau a unei surse de radiații de la un câmp electromagnetic. Structura rațională a locului de muncă în raport cu adevărata radiație a câmpului electromagnetic. Utilizarea dispozitivelor de avertizare. Utilizarea echipamentului individual de protecție. O persoană nu poate stabili de la distanță dacă instalația este alimentată sau nu. Curentul care curge prin corpul uman afectează corpul nu numai în punctele de contact și de-a lungul căii de curgere, ci și pe sisteme precum sistemul circulator, respirator și cardiovascular. Posibilitatea leziunilor electrice apare nu numai atunci când este atinsă, ci și prin tensiunea pasului și prin arcul electric. E-mail curentul care trece prin corpul uman are un efect termic, care duce la edem (de la roșeață la carbonizare), electrolitic (chimic), mecanic, care poate duce la ruperea țesuturilor și a mușchilor; prin urmare, toate leziunile electrice sunt împărțite în local și general (șocuri electrice). Leziuni electrice locale: arsuri electrice (sub influență curent electric); semne electrice (pete galbene pal); metalizarea suprafeței pielii (pătrunderea particulelor de metal topit ale unui arc electric pe piele); electroftalmie (arsuri ale membranei mucoase a ochilor). Gradul 1: fără pierderea cunoștinței Gradul 2: cu pierdere Gradul 3: fără deteriorarea inimii 4 grade: cu afectarea inimii și a organelor respiratorii Un caz extrem este o stare de deces clinic (stop cardiac și afectarea alimentării cu oxigen a celulelor creierului). Acestea se află într-o stare de deces clinic de până la 6-8 minute. Ι. Atingerea părților sub tensiune care sunt energizate ΙΙ. Atingerea pieselor deconectate care pot fi alimentate: în caz de încărcare reziduală în caz de pornire eronată a instalației electrice sau acțiuni incoerente ale personalului de exploatare în cazul descărcării fulgerului într-o instalație electrică sau în apropiere, atingerea pieselor metalice care nu transportă curent sau a echipamentelor electrice aferente (carcase, carcase, garduri) după trecerea de tensiune la acestea de la piesele sub tensiune (apare o urgență - defectarea caz) ΙΙΙ. Deteriorarea cauzată de tensiunea unei trepte sau a șederii unei persoane în domeniul răspândirii curentului electric, în cazul unei defecțiuni la sol ΙV. Deteriorarea printr-un arc electric la o tensiune a unei instalații electrice peste 1 kV, atunci când vă apropiați de o distanță inacceptabil de mică V. Acțiunea electricității atmosferice în timpul descărcărilor de gaz VΙ. Eliberarea persoanei energizate Tensiunea la atingere este diferența de potențial între punctele dintr-un circuit electric pe care o persoană le atinge în același timp, de obicei în punctele în care se află brațele și picioarele. Tensiunea pasului este diferența de potențial j1 și j2 în câmpul curentului care se răspândește pe suprafața pământului între punctele situate la o distanță de pas (»0,8 m). împământare; împământare; oprire de protecție. În cazul nostru, se folosește un dispozitiv de protecție artificială. Toate echipamentele sunt supuse la împământare, precum și rafturile în care se află acest echipament. O buclă de masă trebuie așezată în jurul perimetrului camerei în care se află echipamentul pentru a proteja oamenii și echipamentele de electricitatea statică. Împământarea de protecție trebuie efectuată în conformitate cu PUE și SNiP 3.05.06-85 („Dispozitive electrice”). Cazurile de electrocutare ale unei persoane sunt posibile numai atunci când un circuit electric este închis prin corpul uman sau, cu alte cuvinte, atunci când o persoană atinge cel puțin două puncte ale circuitului, între care există o anumită tensiune. Apariția unei vătămări electrice ca urmare a expunerii la un curent electric sau la un arc electric poate fi asociată cu: a) atingerea monofazată (unipolar) a unei persoane, neizolată de la sol (bază), la părțile sub tensiune neizolate ale instalațiilor electrice care sunt alimentate; b) cu atingerea simultană a unei persoane la două părți neizolate care transportă curent (faze, poli) ale instalațiilor electrice sub tensiune; c) cu o persoană care se apropie de o distanță periculoasă de părțile sub tensiune neizolate ale instalațiilor electrice care sunt alimentate; d) cu atingerea unei persoane, neizolată de sol (bază), la carcasele metalice (corpul) echipamentelor electrice care sunt alimentate; e) cu includerea unei persoane care se află în zona de răspândire a curentului de defect la pământ la "tensiunea de pas"; f) cu acțiunea electricității atmosferice în timpul descărcărilor de trăsnet; g) cu acțiunea unui arc electric; h) cu eliberarea unei persoane care se află pe o axă sub tensiune. Severitatea leziunilor electrice, evaluată de magnitudinea curentului care trece prin corpul uman și de tensiunea la atingere, depinde de o serie de factori: schema de conectare a unei persoane la circuit; tensiunea rețelei, circuitul rețelei în sine, gradul de izolare a pieselor care transportă curent de la sol, precum și valoarea capacității pieselor care transportă curent în raport cu solul. Cele mai utilizate sunt instalațiile cu tensiuni de până la 1000 V cu un neutru împământat al unui transformator sau generator. O rețea cu patru fire cu un neutru împământat vă permite să aveți două tensiuni de funcționare: liniară 380 V și fază 220 V. Există un fir cu trei fire, cu un neutru izolat în timpul funcționării normale, este mai puțin periculos și, în modul de urgență, o rețea cu un neutru împământat este mai sigură, prin urmare, în condițiile în care există un mediu agresiv și este dificil să mențineți izolația în stare bună, se preferă o rețea cu patru fire cu un neutru împământat. La tensiuni peste 1000 V, este permisă utilizarea rețelelor trifazate: trei fire cu neutru izolat și trei fire cu neutru împământat. În ceea ce privește rețelele de curent alternativ, includerea unei persoane într-o rețea electrică poate fi monofazată și bifazată. Comutarea în două faze, adică atingerea unei persoane simultan în două faze, de regulă, este mai periculoasă, deoarece cea mai mare tensiune din această rețea se aplică corpului uman - liniar, care depinde doar de tensiunea rețelei și de rezistența persoanei, nu depinde de modul neutru I., = 1,73Uph / Rch = Ul / R unde 1 „- valoarea curentului care trece prin corpul uman, A; U, - tensiune de linie, adică tensiunea între firele de fază ale rețelei, V; Uf - tensiune de fază (tensiune între începutul și sfârșitul unei înfășurări sau între fire de fază și neutre), V. Conexiunea în două faze este la fel de periculoasă în rețea, atât cu neutru izolat, cât și cu împământare. O conexiune monofazată are loc mult mai des, dar este mai puțin periculoasă decât una bifazată, deoarece tensiunea sub care se află o persoană nu depășește faza unu, adică mai mică decât liniară de 1,73 ori. În consecință, curentul care trece printr-o persoană se dovedește a fi mai mic. Cu o conexiune monofazată, valoarea curentului este, de asemenea, influențată de modul neutru al sursei de curent, rezistența izolației și capacitatea firelor în raport cu solul, rezistența podelei pe care stă persoana, rezistența pantofii lui și alți factori. O rețea monofazată poate fi izolată de pământ sau poate avea un conductor împământat. Clasificarea spațiilor și clădirilor în funcție de gradul de pericol de incendiu și explozie. ONTP 24-85 Toate spațiile și clădirile sunt împărțite în 5 categorii: B - incinte în care se efectuează procese tehnologice folosind lichide inflamabile cu un punct de aprindere peste 28 ° C, capabile să formeze amestecuri explozive și periculoase la foc atunci când sunt aprinse, se formează o presiune de explozie în exces de peste 5 kPa. tVSP> 28 ° C; P - peste 5 kPa. B - camere și clădiri în care procesele tehnologice cu utilizarea lichidelor inflamabile și greu inflamabile, substanțe solide inflamabile, care interacționează între ele sau cu oxigenul atmosferic, pot arde doar. Cu condiția ca aceste substanțe să nu aparțină nici A, nici B. Această categorie este periculoasă la incendiu. G - spații și clădiri în care se utilizează procese tehnologice cu utilizarea de substanțe și materiale necombustibile în stare combustibilă, incandescentă sau topită. D - spații și clădiri în care procesele tehnologice sunt prelucrate folosind substanțe și materiale solide necombustibile în stare rece. Principalele cauze ale incendiilor: scurtcircuit, supraîncărcare a firelor / cablurilor, formarea rezistențelor de tranziție. Modul de scurtcircuit - apariția ca urmare a unei creșteri accentuate a puterii curentului, scântei electrice, particule metalice topite, un arc electric, un foc deschis, izolație aprinsă. Motive pentru scurtcircuit: erori de proiectare. îmbătrânirea izolației. izolarea umezelii. suprasarcină mecanică. Pericol de incendiu în timpul supraîncărcării - încălzirea excesivă a elementelor individuale, care poate apărea din cauza erorilor de proiectare în cazul unei treceri prelungite de curent care depășește valoarea nominală. La 1,5 ori puterea, rezistențele se încălzesc până la 200-300 ˚С. Pericol de incendiu al rezistenței la tranziție - posibilitatea aprinderii izolației sau a altor materiale combustibile din apropiere din căldura care apare în locul rezistenței de urgență (în bornele de tranziție, întrerupătoare etc.). Pericol de incendiu la supratensiune - încălzirea pieselor sub tensiune datorită creșterii curenților care trec prin ele, datorită creșterii supratensiunii între elemente separate instalații electrice. Apare în caz de eșec sau modificări ale parametrilor elementelor individuale. Pericol de incendiu al curenților de scurgere - încălzirea locală a izolației între elementele individuale care transportă curentul și structurile împământate. planificarea construcțiilor. tehnic. metode și mijloace de stingere a incendiilor. organizatorice. Planificarea construcțiilor este determinată de rezistența la foc a clădirilor și structurilor (alegerea materialelor de construcție: combustibil, necombustibil, greu combustibil) și limita de rezistență la foc este perioada de timp în care capacitatea portantă a structurilor de construcție nu este deranjat sub influența focului până când apare prima fisură. Toate structurile de construcție la limita rezistenței la foc sunt împărțite în 8 grade de la 1/7 ore la 2 ore. Pentru spațiile centrului expozițional, se utilizează materiale cu o limită de rezistență de 1-5 grade. În funcție de gradul de rezistență la foc, se determină cele mai mari distanțe suplimentare de la ieșirile pentru evacuare în caz de incendiu (5 grade - 50 minute). Măsurile tehnice sunt respectarea standardelor de securitate la incendiu în timpul evacuării sistemelor de ventilație, încălzire, iluminat, alimentare electrică etc. utilizarea unei varietăți de sisteme de protecție. respectarea parametrilor proceselor tehnologice și a modurilor de operare ale echipamentelor. Măsuri organizatorice - desfășurarea de instruiri privind securitatea la incendiu, respectarea măsurilor de securitate la incendiu Scăderea concentrației de oxigen din aer. Scăderea temperaturii substanței combustibile sub temperatura de aprindere. Izolarea unei substanțe combustibile dintr-un oxidant. Agenți de stingere: apă, nisip, spumă, pulbere, substanțe gazoase care nu susțin arderea (freonul), gaze inerte, abur. A. Extinctoare cu spumă chimică. B. Extinctor cu spumă. C. stingător cu pulbere. D. stingător cu dioxid de carbon, brom etilic. Sisteme de protecție împotriva incendiilor. A. sistem de alimentare cu apă. B. generator de spumă. Sistem automat de stingere a incendiilor care utilizează sisteme automate de alarmă. A. detector de incendiu (căldură, lumină, fum, radiații). V. pentru centrul de calculatoare se folosesc detectoare-detectoare de căldură de tip DTL, fum, radioizotop tip RID. Sistem manual de stingere a incendiilor (detector cu buton). Pentru VC, se folosesc stingătoarele cu dioxid de carbon OU, OA (creează un jet de brom etilic atomizat) și un sistem automat de stingere a incendiilor cu gaz, în care freonul sau freonul sunt folosiți ca agent de stingere a incendiilor. Pentru stingerea incendiilor cu apă în sistemul automat de stingere a incendiilor, se utilizează aspersoare și drenatoare. Dezavantajul lor este că pulverizarea are loc pe o suprafață de până la 15 m².
Problema asigurării siguranței lucrătorilor întreprinderilor și întreprinderilor este încă relevantă astăzi, ceea ce se datorează în primul rând faptului că în ultimii ani situația nefavorabilă din industrie cu protecția muncii a fost agravată, precum și în mediu - cu calitatea a mediului natural. Numărul și amploarea urgențelor provocate de om sunt în creștere. În industrie, nivelul leziunilor industriale și al bolilor profesionale este în creștere. Scara poluării aerului este, de asemenea, în creștere. Creșterea amplorii activităților de producție, extinderea domeniului de aplicare a sistemelor tehnice, automatizarea proceselor de producție duc la apariția de noi factori nefavorabili ai mediului de producție, a căror luare în considerare este o condiție necesară pentru asigurarea eficienței necesare a activități și păstrarea sănătății lucrătorilor. Prin urmare, proiectul a luat în considerare posibilii factori dăunători, periculoși și dăunători ai mediului de lucru, a descris, de asemenea, metode și mijloace de asigurare a siguranței lucrătorilor, principalele măsuri pentru siguranța electrică, protecția mediului, prevenirea incendiilor și a accidentelor în incintă și eliminarea consecințele urgențelor. În legătură cu cele de mai sus, cred că proiectul este sigur pentru mediul înconjurător și sănătatea umană datorită următorilor factori: Funcționarea fiabilă a unui număr mare de dispozitive din aceeași rețea este asigurată folosind tehnologia de transfer de jetoane; Funcționarea stabilă a rețelei fără defecțiuni și întreruperi este asigurată de utilizarea întregului interval de frecvență de operare pentru transmiterea informațiilor Numărul mijloacelor tehnice pentru organizarea unui canal de comunicare este minim (UE - într-o singură clădire) Condensatorul de cuplare mica nu este exploziv Proiectarea echipamentului asigură funcționarea într-un regim de temperatură de la -40 ° C la 85 ° C cu o umiditate de până la 95% În plus față de cele de mai sus, rețeaua bazată pe PLC nu necesită întreținere în timpul funcționării. Astăzi, tehnologia PLC este un produs interesant și util într-o nișă specială, a cărei utilizare în cazuri individuale poate da un rezultat economic bun. Cele mai promițătoare domenii de aplicare a soluțiilor: Organizarea comunicării într-o cabană sau apartament cu ajutorul unei rigle Organizarea comunicării în rețele coaxiale mici în zonele rurale și sate folosind linia de acces sau de acasă Organizarea comunicațiilor către așezări la distanță geografică prin linii de medie tensiune la o distanță de 1 km folosind linia Access MV. Dar utilizarea soluțiilor PLC atât de populare în Occident pentru organizarea comunicațiilor în diferite clădiri administrative poate întâmpina probleme cauzate de specificul construcției și întreținerii rețelelor electrice domestice. Aș dori să reamintesc încă o dată despre necesitatea respectării stricte a regulilor de siguranță. Lucrările la rețelele electrice ar trebui să fie efectuate de persoane care au fost instruite și au primit permisul corespunzător. Cel mai ușor de înțeles cu privire la măsurile de precauție Având în vedere dinamica dezvoltării pieței, se poate aștepta ca tehnologiile PLC în bandă largă în următorii ani și jumătate să poată găsi aplicații largi într-o mare varietate de industrii - de la telemetria resurselor rețelei utilitare la sistemele inteligente multifuncționale ale camerelor individuale. După finalizarea lucrărilor la principalele standarde internaționale, este probabil ca adaptoarele PLC să înceapă să fie încorporate în aproape toate aparatele de uz casnic care oferă posibilitatea de a face schimb de date cu „lumea exterioară”. Având în vedere că există doar doi principali operatori de linie fixă în Republica Cehă, piața telecomunicațiilor nu este pe deplin ocupată, iar utilizarea și aplicarea tehnologiei PLC, pe măsură ce se dezvoltă, va face posibilă devenirea unuia dintre liderii acestei piețe segment, atât pentru furnizorii existenți, cât și pentru noii participanți. Pur și simplu, având un capital mic, puteți crea o organizație foarte promițătoare și competitivă pentru furnizarea accesului în bandă largă la Internet. 1. Savin A.F. PLC nu mai este exotic. Buletin de comunicare 2. Pavlovsky A. Solomasov S. PLC în Rusia. Specificitate, probleme, soluții, proiecte. InformCourierSvyaz. 3. Nevdyaev L.M. Puntea către Internet prin liniile electrice. InformCourierSvyaz. 4. Kurochkin Yu.S. „PLC vine în Rusia”. Conectați. 5. Konoplyansky D.K. PLC - transmisie de date prin rețele electrice. Ultima milă. 6. Duffy D. BPL câștigă teren. Rețele. 7. Morrisi P. Implementarea tehnologiei BPL. Rețele și sisteme de comunicații. 8. Raportați „Tehnologia PLC și perspectivele sale pe piața rusă a accesului abonaților în bandă largă”, compania „Telecomunicații moderne”. 9. Lucrări electrice. În 11 kn. Carte. 8. Partea 1. Liniile electrice aeriene: manual. manual pentru școlile profesionale / Magidin F. A.; Ed. A. N. Trifonova. - M.: Școală superioară, 1991 .-- 208 s ISBN 5-06-001074-0 10. „Controlere programabile PLC-5 ControlNet” - Allen-Bradley 11. „Siguranța vieții” 2009 an. R.A. Gazarov, R.S. Erzhapova, Kh.E. Taimaskhanov, MS Khasikhanov, 12. „Finanțele întreprinderii” Ye.B. Tyutyukin. 13.http: //www.dchizhikov.boom.ru/works/PlanPLC.htm (Internet printr-o priză - analiza ofertei de produse pe piața modemului PLC. Chizhikov Dmitry) 14.http: //www.mrcb.ru/kpk.html?25614 15.http: //network.xsp.ru/5_5.php 16.http: //ru.wikipedia.org - enciclopedie electronică 17.http: //www.datatelecom.ru/technology/plc.html 18.http: //www.tellink.ru 19. http://www.corinex.com 20.http: //www.bosfa.energoportal.ru/srubric16008-1.htm
|
