Elektrisko instalāciju telemehanizācija

Telemehānisko ierīču mērķis ir uzraudzīt un kontrolēt izkliedētu elektroietaišu darbības režīmu no centrālā punkta, ko sauc par dispečeru punktu (DP), kurā atrodas dežūrdispečers, kura funkcijās ietilpst darbības ietekme uz spēkstacijām. Telemehāniskās ierīces iedala telesignalizācijas (TS), telemetrijas (TI), tālvadības (TU) un tālvadības (TR) sistēmās.

Transportlīdzekļa sistēma pārraida objektu atrašanās vietas signālus, kā arī avārijas un brīdinājuma signālus no kontrolētā punkta (CP) uz DP.

TI sistēma pārsūta uz DP kvantitatīvus datus par pārvaldītā objekta stāvokli.

Tālvadības sistēma TU pārraida vadības komandas no DP uz CP. TR sistēma pārraida vadības komandas no DP uz KP.

Signāli no DP uz CP tiek pārraidīti caur saziņas kanāli (CC)… Kabeļu līnijas (vadības kabeļi, telefona kabeļi utt.), Strāvas līnijas (HV gaisvadu līnijas, N.N. sadales tīkls utt.) un speciālās sakaru līnijas (radiorelejs utt.).

Signāla pārraides process ir parādīts attēlā.1, kur IS ir signāla avots, P ir raidīšanas ierīce, LAN ir sakaru līnija, PR ir uztveršanas ierīce un PS ir signāla uztvērējs (objekts).

att. 1. Signāla pārraides shēma pa sakaru līniju no kontrolpunkta uz vadāmo punktu.

Ar TS, TI uz vadības paneļa ir IS, P, uz DP — PR, PS. Informatīvā (informatīvā) informācija, diskrēti signāli, kas atspoguļo ierobežotu objektu stāvokļu skaitu (TS), un analogie vai diskrētie signāli, kas atspoguļo stāvokļu kopu (TI), tiek pārraidīti pa LAN.

Ar TU, TR uz DP mums ir IS, P, uz KP — PR, PS. Administratīvā (vadības) informācija, diskrētie vadības signāli ierobežotam entītijas stāvokļu skaitam (TC) un analogie vai diskrētie signāli entītijas stāvokļu kopai (TR) tiek pārraidīti pa LAN.

Tādējādi signālu virziens TS, TI ir vienvirziena, un TU, TR tas ir divvirzienu, jo TU stāvoklim ir nepieciešams atspoguļot objekta stāvokli ar TS palīdzību, un TR- ar TI palīdzību. Signalizācija un izplatīšana var būt kvalitatīva (bināra) pēc būtības un kvantitatīva (vairākkārtēja) - analoga vai diskrēta.

Tāpēc telemehāniskās sistēmas bieži veic divas funkcijas: TU — TS un TR -TI. Tā kā signāli ir pakļauti traucējumiem, tad, lai palielinātu uztverošās ierīces trokšņu imunitāti un selektivitāti, analogie signāli tiek kodēti, tas ir, tie tiek atņemti un informācija tiek parādīta diskrētu signālu veidā - signāli atbilstoši kodēšanai. algoritmi, kad katrs signāls atbilst savai kombinācijai no diskrētiem signāliem.

Signāla kodēšana

Telemehānisko ierīču priekšrocība salīdzinājumā ar attālinātās uzraudzības un vadības ierīcēm ir sakaru kanālu skaita samazināšana.Attālinātajās ierīcēs sakaru kanāli ir telpiski atdalīti — katram kanālam ir savs LAN. Telemehāniskajās ierīcēs ir tikai viena sakaru līnija, un sakaru kanāli veidojas laika, frekvences, fāzes, koda un citu kanālu atdalīšanas metožu dēļ, un pa vienu kanālu tiek pārraidīts daudz lielāks informācijas un administratīvās informācijas apjoms.

Diskrēts informācijas signāls ir vairāki impulsi, kas atšķiras viens no otra kvalitatīvi (polaritāte, fāze, ilgums, amplitūda utt.).

Viena elementa signāla kodēšana ļauj pārsūtīt ierobežotu informācijas apjomu pat tad, ja tiek izmantotas vairākas funkcijas. Daudz lielāku informācijas apjomu var nodot ar vairāku elementu kodējumu pat tad, ja tiek izmantotas tikai divas funkcijas.

Viena elementa kodēšana tiek plaši izmantota telemehāniskajās ierīcēs, jo daudzi vadāmie un uzraudzītie objekti ir divu pozīciju un prasa tikai divu komandu signālu pārraidi. Daudzelementu kodēšana tiek izmantota gadījumos, kad vadāmo un uzraugāmo objektu skaits ir liels, vai ja objekti ir daudzpozicionāli un attiecīgi prasa daudzu komandu pārraidi.

TU — TS kodus izmanto neatkarīgu komandu pārsūtīšanai. TU — TS kā selektorus parasti izmanto impulsa ilgumu vai frekvenci. TI-TR sistēmās kodus izmanto skaitlisko vērtību pārsūtīšanai, un tos sauc par aritmētiskiem kodiem. Šo kodu pamatā ir sistēmas skaitļu attēlošanai, izmantojot kodu secības.

Tālvadības sistēma - telesignalizācija (TU - TS)

TU — TS sistēmās vadības komandas pārraidi var iedalīt divās pozīcijās:

1) šī objekta izvēle (izvēle),

2) pavēles nodošana.

LAN pārraidīto signālu atdalīšana tiek veikta dažādos veidos: caur atsevišķām shēmām, pārraides laikā, izmantojot selektīvas rakstzīmes kodēšanas laikā.

Plaši izplatītas ir TU — TS sistēmas ar komutāciju (atsevišķās shēmās), laika dalījumu un signāla frekvenci.

Komutācijas-dalītā sistēma ir parādīta attēlā. 2.

Vadības objekts ir slēdzis ar palīgkontaktiem Bl, B2. Sistēma izmanto četras selektīvās signāla zīmes - pozitīvo un negatīvo polaritāti un divus amplitūdas līmeņus, tādēļ pa vienu divu vadu līniju var pārraidīt četrus signālus: 2 komandu signālus (ieslēgts-izslēgt) un 2 brīdinājuma signālus (izslēgts, ieslēgts).

Rīsi. 2. TU-TS sistēmas shematiskā shēma ar komutācijas signālu atdalīšanu.

Kopējais signālu skaits, kas attēlots ķēdes komutācijas sistēmā, ir: N = (k-l) m

Ja LC1 ir minimālais brīdinājuma signāla līmenis (pusviļņa komandas rektificēta strāva i1), tiek aktivizēts RCO. Kad KB ir ieslēgts, sadales signāls «ieslēgts» tiek pielietots, lai ieslēgtu slēdzi, kamēr B2 ir aizvērts un signāla minimālais līmenis (pusviļņa taisnvirziena strāva i2) nonāk pie LS1, tiek aktivizēts PCB relejs. . Kad KO ir ieslēgts, notiek process, kas līdzīgs HF ieslēgšanai.

Šādas TU-TS sistēmas ar pārslēgšanas signālu atdalīšanu tiek izmantotas, lai kontrolētu ierobežotu skaitu objektu attālumā līdz 1 km.

TU-TS sistēma ar laika dalīšanas signāliem pārraida signālus uz LAN secīgi, tā var strādāt cikliski, pastāvīgi uzraugot objektu vai sporādiski, ja nepieciešams. Sistēmas diagramma ir parādīta attēlā. 3.

LAN sakaru līnija, izmantojot sinhroni komutācijas sadalītājus P1, PG2, tiek secīgi savienota soļos n, n-1 ar attiecīgajām vadības shēmām, bet soļos 1, 2 ... ar signālu ķēdēm.

Rīsi. 3. TU-TS pamata sistēma ar laika dalīšanas signāliem.

Signālu atlase šajā sistēmā var būt tieša — saskaņā ar vienu selektīvo raksturlielumu (kā parādīts diagrammā) vai kombinēta — saskaņā ar selektīvo raksturlielumu kombināciju. Tiešajā atlasē caur LAN pārraidīto signālu skaits ir vienāds ar sadalītāja soļu skaitu: Nn = n Kombinētajā atlasē signālu skaits palielinās: Nk = kn, kur k ir raksturlielumu kombināciju skaits.

Šajā gadījumā sistēmu sarežģī šifrētāju un dekoderu parādīšanās DP un KP malās.

TU-TS sistēma ar daļēju signālu atdalīšanu nepārtraukti pārraida signālus uz LAN, jo komunikācijas sākums tiek sadalīts pēc frekvences. Tādā veidā pa LAN var vienlaicīgi pārraidīt vairākus signālus Sistēmas diagramma parādīta att. 4.

Rīsi. 4. TU-TS sistēmas shematiskā shēma ar kanālu frekvenču sadalījumu

Uz DP un KP ir ģeneratori ar stabilām frekvencēm f1 ... fn, kas ir savienoti ar kodētājiem NI (DP), Sh2 (KP). Vadības pogas K1 … Kn un objektu releja kontakti P1 … Pn.

Ja kodēšana ir viena elementa, tad katram izplatītajam un signalizācijas signālam ir sava frekvence.

Signālu atdalīšana tiek veikta ar frekvenču joslas filtriem PF DP un CP, tāpēc principā ir iespējams pārraidīt visus signālus vienlaicīgi. Daudzelementu kodēšana ļauj samazināt ģeneratoru un frekvenču joslas filtru skaitu, kā arī sašaurināt signāla joslas platumu.Šim nolūkam DP un KP malās tiek izmantoti kodētāji un dekoderi, kas kodē un dekodē signālus.

TU-TS sistēma ar kanālu laika un frekvenču sadalījumu pašlaik ir veidota uz loģiskiem elementiem, izmantojot mikroshēmas.

Telemetrijas sistēmas (TI)

TI sistēmā atjaunojamās enerģijas parametra pārnešana sastāv no trim operācijām:

1) paplašināšanas objekta izvēle (mērāmais parametrs)

2) daudzuma konvertēšana

3) nodošana.

Uz CP izmērītais parametrs tiek pārveidots par vērtību, kas ir ērta pārraidei no attāluma, uz DP šī vērtība tiek pārveidota par mērīšanas vai ierakstīšanas ierīces rādījumiem.

LAN pārraidīto signālu atdalīšana tiek veikta arī ar komutāciju, tiek izmantota arī signālu laika, frekvences metode un koda sadalīšana. TI sistēmas ir dažādas signāla veida ziņā. Izšķir analogās, impulsa un frekvences sistēmas.

Analogās sistēmās nepārtraukta vērtība (strāva, spriegums) tiek pārsūtīta uz LAN. Impulsā — impulsu secība vai kodu kombinācija. Frekvencē — skaņas frekvenču maiņstrāva.

Rīsi. 5. Analogās telemetrijas sistēmas blokshēma.

Analogā TI sistēma ir parādīta attēlā. 5. Raidītājs, kura kapacitātē tiek izmantots atbilstošā parametra uz strāvu (spriegumu) pārveidotājs P, ir pievienots LAN līnijai.

Raidītājs parasti ir rektificēts (strāva, spriegums) vai induktīvs (jauda, ​​cos) pārveidotājs. Tipiski strāvas (VPT-2) un sprieguma (VPN-2) pārveidotāji ir parādīti attēlā. 6 un 7.

Rīsi. 6. Taisngrieža shēmas shēma (VPT-2)

Rīsi. 7. Taisngrieža pārveidotāja shēma (VPN-2)

Impulsu TI sistēmām ir vairākas šķirnes, kas atšķiras pēc analogā parametra attēlošanas ar impulsa signāliem. Ir digitālo impulsu, koda impulsu un impulsu frekvences TI sistēmas, izmantojot atbilstošos pārveidotājus, kas parādīti attēlā. astoņi.

Rīsi. 8. Analogais parametrs impulsu signālu pārveidotājiem.

Rīsi. 9. Impulsu TI sistēmas blokshēma

Impulsu sistēma TI ir parādīta attēlā. 9. Raidītājs ir atbilstošais pārveidotājs P, kas sūta uz LAN impulsus, kas ir analogās vērtības atbilstoši to raksturīgajiem parametriem. Apgriezto konvertēšanu veic OP pārveidotājs. TI impulsu sistēmu raidītāji ir mikroshēmu impulsu ģeneratori.

Frekvences TI sistēmas izmanto sinusoidālus signālus, kuru frekvence ir analogs parametrs. Frekvenču sistēmās tiek izmantoti devēji - sinusoidālo svārstību ģeneratori, kurus kontrolē strāva vai spriegums.

TI frekvenču sistēma ir parādīta blokshēmā attēlā. vienpadsmit.

Rīsi. 10. TI frekvences sistēmas pārveidotājs.

Rīsi. 11. TI frekvenču sistēmas blokshēma.

OP veikto apgriezto pārveidošanu var veikt vai nu uz analogo vērtību, vai uz decimālo kodu, lai rādītu digitālos instrumentus ar ADC.

Impulsu un frekvenču TI sistēmām ir liels mērījumu attālums, kabeļu līnijas un gaisvadu līnijas var izmantot kā sakaru līnijas, tām ir augsta trokšņu noturība, kā arī viegli ievadāmas datorā, izmantojot atbilstošus frekvenču kodus, kodu pārveidotāju kodus.