IEC 61334

IEC 61334, bekannt als Verteilungsautomatisierung mithilfe von Verteilungsleitungsträgersystemen, ist ein Standard für zuverlässige niedrige Geschwindigkeit Stromversorgungskommunikation durch Elektrizitätsmesser, Wasserzähler und Scada.[1] Es ist auch als bekannt als als Frequenzverschiebungsschlüsselung verteilen (S-FSK) und war früher bekannt als IEC 1334 vor der jüngsten Nummern von IEC. Es handelt sich tatsächlich um eine Reihe von Standards, die die recherchierte physische Umgebung von Stromleitungen, eine gut angepasste physische Schicht, eine praktikable Medienzugriffsschicht und eine Management-Schnittstelle beschreiben. Verwandte Standards verwenden die physische Schicht (z. Internetprotokoll über S-FSK), aber nicht die höheren Schichten.[2]

Die physikalische Schicht synchronisiert ein kleines Tönepaket mit der Nullkreuzung der Spannung der Stromleitung. Die Töne werden durch Versorgungsunternehmen ausgewählt, die nicht im Standard angegeben sind. Die Töne liegen normalerweise zwischen 20 kHz und 100 kHz und sollten um mindestens 10 kHz getrennt werden, um Cross -Talk zu verhindern. Ein Ton wird für Mark ausgewählt (d. H. a binär 1) und der andere für den Raum (d. H. 0). Der Standard ermöglicht es, jeweils 1, 2, 4 oder 8 Bits mit einer erhöhten Empfindlichkeit gegenüber dem Zeitpunkt mit zunehmender Anzahl von Bits zu vermitteln. In Mehrphasen -Stromleitungen kann in jeder Phase ein separates Signal gesendet werden, um das Getriebe zu beschleunigen.

Die niedrige Geschwindigkeit des Standards wird durch die begrenzte Anzahl von Bits pro Stromleitungszyklus verursacht. Die Geschwindigkeit ist auch durch Rauschen und der lokale Jitter der Nullübergang der Wechselstromlinie begrenzt. Die hohe Zuverlässigkeit stammt von ihrem zuverlässigen Zeitsystem (d. H. Nullkreuzung), einem hohen Signal -Rausch -Verhältnis (Frequenzen werden ausgewählt, um gemeinsames Stromleitungsrauschen zu vermeiden), mangelnder Intermodulationsverzerrung und adaptiver Signalerkennung.

Die bedeutendsten Bits werden zuerst gesendet, im Gegensatz zu einem konventionellen serielle Schnittstelle. Die Daten von Nullübergängen sollten in 8-Bit-Bytes gesammelt werden. Jedes Byte wird in 42-Byte-Pakete gesammelt. Die ersten vier Bytes jedes Pakets sind eine Präambel, um den aktuellen Zustand des Kanals zu messen. Darauf folgen 38 Bytes Daten und 3 Bytezeiten der Stille.

S-FSK-Zentren sind um die Zeit, in der die Wechselstromlinie durch Nullspannung verläuft. Auf diese Weise vermeiden die Töne die meisten Funkfrequenzgeräusche aus dem Lichtbogen. (Es ist üblich, dass schmutzige Isolatoren am höchsten Punkt der Spannung bogen und somit einen Breitband-Rauschen erzeugen.) Da Tonpaare durch Dienstprogramme ausgewählt werden, können verschiedene Distrikte unterschiedliche Tonpaare verwenden, um Störungen zu vermeiden.

Um andere Störungen zu vermeiden, können Empfänger ihr Signal-Rausch-Verhältnis verbessern, indem sie ihren Decoder anpassen. Die Stille und die Präambel ermöglichen es der Signalverarbeitung des Empfängers, die Rauschverhältnisse des Kanals zu messen. Abhängig von den Signal -Rausch -Verhältnissen können die Bits aus der Differenz zwischen der Leistung der Mark- und Raumtöne, der Leistung der Markentöne oder nur der Raumtöne wiederhergestellt werden. Das System sollte in der Lage sein, die Empfangsmethode auf jedem 42-Byte-Paket anzupassen.

Das Bit -Timing wird normalerweise aus den Grenzen der Töne gewonnen, ähnlich wie a Uart Das wird durch ein Startbit ausgelöst. Das Timing ist ungefähr auf der Nullkreuzung mit einem Timer aus der vorherigen Nullübergang zentriert, die die Biterkennung aktivieren kann. Das praktische Bit -Timing kann aufgrund des lokalen Jitters und des Rauschens bei der Nullüberquerung, die durch unterschiedliche lokale Lasten am Netz verursacht wird, nicht allein aus der Nullübergang abgeleitet werden.

Die Bytes aus den Paketen mit niedriger Schicht werden für die höheren Schichten in Bytes reformiert. Die höhere Linkschicht ähnelt stark HDLCaußer mit einer neuartigen Funktion, mit der ausgewählte Stationen Nachrichten übertragen können.[3] Die Verwaltungsschnittstellenschicht bietet eine Fernbedienung der Protokollschichten einer Station, einschließlich Diagnose und Konfiguration. Zum Beispiel können ein zentraler Controller die Signal -Rausch -Verhältnisse eines Geräts lesen und das Bit einstellen, das es einer Station ermöglicht, schwache Stationen zu übernehmen.[4][5]

Die Protokollschichten sind so konzipiert, dass sie in jede Anwendungsschicht integriert werden, aber das Vorhandensein einer Verwaltungsschnittstelle deutet auf ein Design hin, auf das abzielt DLMS/COSEM, eine weit verbreitete EU Standard für die Anwendungsschicht von Meter und SCADA. DLMS/COSEM benötigt eine Verwaltungsschnittstelle.

Frequenzverschiebungsschlüsselung verteilen

S-FSK (Spread Frequency Shift-Keying) ist a Modulation Schema, das einige der Vorteile der Klassiker kombiniert breites Spektrum Modulation (Immunität gegen schmale Bandstörungen) mit einigen der Vorteile der Klassiker Frequenzverschiebungsschlüsselung (FSK ist eine geringe Komplexität). Der Unterschied zwischen S-FSK und klassischem FSK besteht darin, dass in S-FSK die Markfrequenz ist weit entfernt von der Raumfrequenz platziert . Die Frequenzen sind weit genug voneinander entfernt, das Frequenz-selektives Verblassen und schmale Band-Interferenz blockiert nur eine der Frequenzen, sodass der Empfänger immer noch alle Daten von der anderen Frequenz wiederherstellen kann.[6]

Liste der IEC 61334 -Teile

  • IEC TR 61334-1-1: 1995 Allgemeine Überlegungen-Architektur für Verteilungsautomatisierungssysteme
  • IEC TR 61334-1-2: 1997 Allgemeine Überlegungen-Leitfaden für die Spezifikation
  • IEC TR 61334-1-4: 1995 Allgemeine Überlegungen-Identifizierung von Datenübertragungsparametern in Bezug
  • IEC 61334-3-1: 1998 Hauptsignalanforderungen-Frequenzbänder und Ausgangspegel
  • IEC 61334-3-21: 1996 Hauptsignalanforderungen-MV Phase-to-Phase Isolierte kapazitive Kopplungsvorrichtung
  • IEC 61334-3-22: 2001 Hauptsignalanforderungen-MV-Phase-Erde- und Bildschirm-zu-Erde-Intrusing-Kupplungsgeräte
  • IEC 61334-4-1: 1996 Datenkommunikationsprotokolle-Referenzmodell des Kommunikationssystems
  • IEC 61334-4-32: 1996 Datenkommunikationsprotokolle-Abschnitt 32: Datenverbindungsschicht-Logical Link Control (LLC)
  • IEC 61334-4-33: 1998 Datenkommunikationsprotokolle-Datenverbindungsschicht-Verbindungsorientiertes Protokoll
  • IEC 61334-4-41: 1996 Datenkommunikationsprotokolle-Anwendungsprotokolle-Verteilungszeilenmeldungspezifikation
  • IEC 61334-4-42: 1996 Datenkommunikationsprotokolle-Anwendungsprotokolle-Anwendungsschicht
  • IEC 61334-4-61: 1998 Datenkommunikationsprotokolle-Netzwerkschicht-Verbindungsloses Protokoll
  • IEC 61334-4-511: 2000 Datenkommunikationsprotokolle-Systemmanagement-CIASE-Protokoll
  • IEC 61334-4-512: 2001 Datenkommunikationsprotokolle-Systemmanagement mit Profil 61334-5-1-Management Information Base (MIB)
  • IEC 61334-5-1: 2001 Unterschichtprofile-Profil der Spread-Frequenzverschiebung (S-FSK)
  • IEC TS 61334-5-2: 1998 Profile der unteren Schicht-Profil der Frequenzverschiebung (Freency Shift Keying)
  • IEC TS 61334-5-3: 2001 Unterschichtprofile-Profil des adaptiven Breitbands (Spread Spectrum)
  • IEC TS 61334-5-4: 2001 Profile mit niedrigerer Schicht-Profil der Mehrkriegermodulation (MCM)
  • IEC TS 61334-5-5-5: 2001 Unterschichtprofile-Spread-Spektrum-Profil des Schnellfrequenzhopfens (SS-FFH)
  • IEC 61334-6: 2000 A-XDR-Codierungsregel

Siehe auch

Verweise

  1. ^ IEC 61334-5-1, Vorwort.
  2. ^ Fügen Sie Grup, Russland hinzu
  3. ^ IEC 61334-4-1
  4. ^ IEC 61334-4-1154
  5. ^ IEC 61334-1155
  6. ^ "Power Line Carrier Modem". 2014. p. 16