DE2103490C

DE2103490C - Verfahren zur Signalübertragung über Leitungen eines Wechselstrom-Verteilungsnetzes

Info

Publication number: DE2103490C
Application number: DE19712103490
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Pfaffhausen; Kurdal Gerhard Zug; Ausfeld. Rudolf (Schweiz)
Original assignee: Landis and Gyr AG
Current assignee: Landis and Gyr AG
Priority date: 1970-06-11
Filing date: 1971-01-14
Publication date: 1973-05-03

Description

Die Erfindung bezieht sieh auf ein Verfahren zur Signalübertragung über Leitungen eines Wechselstrom-Verteilungsnelzes durch impuisförmige Über!:; eerung von tonfrequenien Schwingungen.

Die bekannten derartigen Rundsteuerverfahren (vgl. die Zeitschrift jElektro-Technik«, Bd. (1967). Nr. 8, S. 12? bis 129) arbeiten mit Übertragungsgeschwindigkeiten von etwa 1 bis K) bits. Die dabei verwendete Bandbreite der Signalfrequcnz betragt etwa 15 Hz. Die Bandbreite ist gegeben du; el; die Länge der überlagerten Ton/requenzimpulse. Je langer die Impulse sind, desto kleiner ist die Bandbreite. Bei den heutigen Übertragungsverfahren werden Impulslängen von mindestens einigen zehntel Sekunden benutzt.

Die Übertragungsgeschwindigkeit der bekannten Rundsteuerverfahren genügt in der Regel den bisher gestellten Anforderungen. Man ist jedoch bestrebt, die übertragene Informationsmenge zu vergrößern um somit beispielsweise nicht nur Schaltbefehle, sondem auch Meßwerte oder Zählerstände zu übermitteln. Da das Verteilungsnetz einen Übertragungsbereich von mehreren hundert Hz besitzt, könnte man diesen nach dem Frequenzmultiplex-Verfahren in eine größere Anzahl von Übertragungskanälen aufteilen, uVr die jeweils Signale mit der bisherigen Bandbreite, ι] h. etwa 15 Hz, übermittelt werden. Hierbei werden iedoch für ieden Kanal ein Sender und auf diesen abgestimmte Empfänger benötigt. Es ergibt -ich dadurch ein beträchtlicher Aufwand.

Es ist auch schon bekannt, breitbandige Signale über das elektrische Verteilungsnetz zu übertragen. Hierzu wird ein. Last zwischen einem Phas-.nleiier und dem Nulleiter des Netzes kurzzeitig eingcsdiaJci, wodurch .-ehr kurz·. Impulse entstehen. Die Bandbreite dieser Impulse ist sehr groß, so daß ein erheblicher Teil da\on außerhalb des Übertragungshereici-Ls ο des Netzes liegt. Die Impuls-: werden daher stark gedämpft. Die impulsleisiuug der Sender muß au.; diesem Grunde sehr hoch sein.

Der Erfindung heg: die Aufgabe zugrunde, ein V- :-

fahren zur Signalübertragung über Leitungen u:.j-

[5 WeeSiselMromAVaeilungsnetz.es durch impu- - -■

mine Überlaseruni; von tonfrequenten Schwingungen

zu schaffen, bei dem bei geringer Impuisleistung .Ji.

übertragbare lniormanop>menge und die Über-K:-

iiunjsgesehwindigkeit vergrößert ist. ohne daß NV-

ίο oberweilen störend in Erscheinung treten.

Zur Lösuns dieser Aufgabe wird bei einem \"er:-..;.-ren der eingansis genannten Art erfindungsgemäß ·.. -gesch'agen, daß die Läi.ge der überlagerten Imp--innerhalb des Bereiches von einer Achtelperiode ■· ai zu einer ganzen Periode der Netzwechselspann ; ,. Heat, daß für die Übertragung eines Signals ein ..:..·-. gesamten übertragunesbereieh des Verteilungsne¹..-. oberhalb der Grundfrequenz der Netzspannung sprechendes Frequenzband verwendet wird und d ?,o aus dem übertragenen Frequenzband die Oberv-VV der Netzspannung herausgefallen werden.

Die verwendete impulslänge beträgt somit r einen Bruchteil der bisher üblichen Impulslänge. ]_■■■ sprechend ergib: sich ein Signalspekirum von bi- . . mehreren hundert Hertz, das dem übertragung-'--·.-reich des Neues entspricht. In gleicher Weise wird ■::;-.-übertragungsgeschwindigkeit der Signale erhöh'. ■ : daß eine vielfache Informationsmenge übermitte':·, werden kann.

+o Die Überlagerung der Impulse auf das Netz erfolg in bekannter Weise durch die kutzzcit'je Anschaltung eines Tonfrequenzgenerators über ein entsprechend breitbandiges Ankopplungsiilter. Ein Unterschied ?i; den bekannten Verfahren besteht im wesentlichen in der Dauer der Anschaltzeit.

Für die Übertragung der Informationen ist die W wendung des PCM^Puls-Code-Modulations-)Verfahrens sehr geeignet. Die codierte Information enthält vorzugsweise eine oder mehrere Adressen, mit denen ein bestimmter Empfänger oder eine bestimmte Empfängergruppe angesteuert werden kann.

Zur Synchronisierung zwischen Sender und Empfänger wird vorteilhaft die Wechselspannung des Netzes verwendet.

In der Figur ist in schematischer Form ein Empfänger für die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren übertragenen Signale dargestellt.

An das r.icht dargestellte Verteilungsnetz ist ein Hochpaß 1 zur Aussiebung der Grundwelle des Netz-Wechselstromes angeschlossen. Dem Hochpaß 1 ist ein Filter 2 nachgeschaltet, in dem die den Oberwellen der Netzspannung entsprechenden Frequenzen aus dem Frequenzband herausgefiltert werden. Hierfür kann beispielsweise ein bekanntes Kammfilter verwendet werden. Die Ausgangsspannung des Filters 2 wird auf ein Mono-Flop 3 und ein Und-Gatter 4 gegeben.

Die Auswertung der empfangenen Impulse erfolgt

mittels eines Schieberegisters 5 und einer Diodenmatrix 6. Die Schiebeimpulse für das Schieberegisters werden von der Netzspannung abgeleitet. Es wird beispielsweise nach jeder Periode dieser Spannung ein Schiebeimpuis erzeugt. Die Schiebeimpulse werden auf ein Und-datter 7 gegeben. Die Und-Gatter4 und 7 können durch das Mono-Flop 3 für die empfancenen Impulse bzw. die Schiebeimpulse geöffnet werden.

Nach dem Eintreffen eines jedem Informationswon i& vorangehenden Startimpulses, der sieh von den übrigen Sianalimpulsen vorzugsweise durch seine Länge unterscheidet, wird das Mono-Flop 3 umgeschaltet. Dies bewirkt über eine Leitung 8 eine Rückstellung des Schieberegisters 5. Eintretende Sien.-.Vimpulse werden dann über das Und-Gauer 4 auf de::· einen und Schiebeimpulse über das Und-Gattcr 7 auf den anderen Einuanc des Schieberegisters 5 gegeben. Das eintreffende Informationswort wird so vollständig im Schieberegister gespeichert. Nach Beendigung dieses Vor-an-es schauet das Mono-Flop 3 in seme Manne La«e zurück, wodurch die Und-Gatter4 und 7 geirrt werden. Gleichzeitig wird das gespeicherte Informationswort in die Diodenmatrix 6 e.ngeg^en. Hier wird die Adresse des Informalionswortes mn der in der Diodenmatrix eingestellten Adresse verdienen. Ist eine Übereinstimmung gegeben, dann kann eier im Befehlsteil des Inlormationswortei, enthaltene Ueieru bei Cbereinstimmun«: mit dem durch die Diod.-nm:>trix 6 vorgesehenen Befehl ausgeführt werden. In Jlsem Fail wird ein Relais 9 erregt, das eine gewu!>cn:e Schalthandluna ausfuhr;.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Signalübertragung über Leitungen eines Weehselstrom-Verieilungsneizedurch impulsförmige Überlagerung von tonfrequentea Schw ingungen. dadurch g e k e η η ζ e i c h π e ι. daß die änge der überlagerten Impulse innerhalb des Bereiches von einer Achte'-periode bis zu einer ganzen Periode der NV/wech- ι seilspannung liegt, daß für die Übertragung eines Signals ein dem gesamten über'.raeuiigsbereich des Verteilungsnetzes oberhalb der Grundfrequenz der Netzspannung entsprechendes Frequenzband verwendet -■.ird und daß aus dem über- ι tragenen Frequen; l and die Oberwellen der Netz-' spannung herausgefiltert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß empfanssseitig die Grundwelle des Netzes durch ein vorgeschaltetes Hochpaßfilter herausgesiebt wi'd.

?. verfahren nach Anspruch 1 oi'.er 2. dadurch gekennzeichnet, daß zur Synchronisierung zwischen Sender und Empfänger die Wechselspannung des Netzes verwendet wird.

4. Verfahren nach -inem der Ansprüche i bis 3. dadurch gekennzeicnner.. daß die üK.-uragenen Signale im Puls-Code-Moduiaiions- »'erfahren kodiert sind.

5. Verfahren nach einem der Ans;·. iichc ! bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die empfangenen Impulse mittels eines Schieberegisters mit Serie-Eincang und Parallel-Ausganc und mitteis einer Diodenmatrix ausgewertet werden.