DE3711751A1

DE3711751A1 - Gleichstromdatenuebertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE3711751A1
Application number: DE19873711751
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Schulte-Bahrenberg; Werner Hildebrand; Clemens Dipl Ing Erlen
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1987-04-07
Filing date: 1987-04-07
Publication date: 1988-10-20
Also published as: DE3711751C2

Description

Die Erfindung ist eine Einrichtung zur Gleichstromda tenübertragung, insbesondere der Datenübertragung im untertägigen Bergbau mit ferngespeisten Datenstationen, und einer über die Speiseleitung versorgten Datenlei tung.

Der untertägige Steinkohlenbergbau ist dadurch gekenn zeichnet, daß große Datenmengen von dezentralen Be triebspunkten zu Zwischenzentralen und insbesondere zu einer übertägigen Zentrale übertragen werden müssen. Dabei handelt es sich um die unterschiedlichsten Daten, vor allem aber solche, die die Betriebsabläufe der Koh lengewinnung oder auch des Streckenvortriebes betref fen. Dabei ist zu berücksichtigen, daß aufgrund der be sonderen Gegebenheiten im untertägigen Bergbau eigensi chere Anlagen erforderlich sind. Dabei stellen die Da tenstationen oder Datenendstationen den Teil dar, in den die lnformationen zur Übertragung eingegeben wer den, wobei diese Datenstationen in der Regel auch wie der in Abstand zu den Stellen liegen, wo die Daten wirklich anfallen. Probleme bestehen bei den bekannten Einrichtungen insofern, als ein gleichmäßiger und si cherer Betrieb nur mit erheblichem Aufwand möglich ist. Insbesondere ist aber die Übertragung nicht aller mög lichen Betriebszustände möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine sicher arbeitende und einfach aufgebaute Einrichtung zur Datenübertragung mit einer Gleichstroman- und -aus kopplung zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Spannungsniveau der Datenleitung mit den ange schlossenen Datenstationen in den Bereich des Span nungsmittelpunktes der Speiseleitung gelegt ist.

Die Erfindung macht sich dabei zunutze, daß der Wert des Spannungsmittelpunktes vom Null-Volt-Punkt der ein speisenden Stromversorgung her gemessen immer gleich dem der halben Speisespannung ist, wenn man an einer beliebigen Stelle der Speiseleitung einen Spannungsmit telpunkt bildet. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, nach der lnstallation oder der Umrüstung entsprechender Anlagen Einstellarbeiten vorzunehmen. Wegen der Gleich stromankopplung ist die Übertragung statischer "L" und "H"-Zustände möglich. Vorteilhaft ist weiter, daß eine Kontrolle der Datenleitung auf vorhandenen Datenverkehr jederzeit möglich ist, ohne den Datenverkehr zu stören.

Die Energieeinspeisung kann an jeder beliebigen Stelle der Speiseleitung erfolgen und vor allem entfällt die Notwendigkeit, elektrische Speicherelemente wie Spulen und Kondensatoren vorzusehen, weil eine reine Gleich stroman- und -auskopplung vorhanden ist, so daß der Aufbau eigensicherer Anlagen wesentlich erleichtert ist.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die interne Betriebsspannung der ein zelnen Datenstationen um den Spannungsmittelpunkt der Speiseleitung aufgebaut ist, wobei sie sich von diesem in positiver und negativer Richtung um denselben Span nungswert unterscheidet. Die Betriebsspannung ent spricht somit dem doppelten Wert der Differenzspannung.

Vorteilhafter Weise soll die Sendeendstufe erfindungs gemäß eine aktive Anschaltung an die Datenleitung bei einem log "L" an die negative und bei einem log "H" an die positive Betriebsspannung ermöglichend ausgebildet sein. Die Spannung auf der Datenleitung beträgt bei einem log "L" U _s/2 minus U_B/2 und bei einem log "H" U _s/2 plus U_B/2. In der Passivphase schaltet sich die Sendeendstufe von der Datenleitung ab.

Da das Spannungsniveau des Datenpegels (gegen Null-Volt der einspeisenden Stromversorgung) an jeder Stelle auf der Datenleitung gleich ist und sich immer innerhalb der Betriebsspannung der angeschlossenen Datenstationen befindet, erfolgt die empfängerseitige Ankopplung und Auswertung rein gleichspannungsmäßig. Die Empfängerein gänge sind zweckmäßigerweise so aufgebaut, daß sie ständig an der Leitung angeschlossen sein können, ohne diese zu beeinflussen. Wird der Datenverkehr zwischen den an der Datenleitung angeschlossenen Datenstationen im Halb-Duplexverfahren abgewickelt, kann die Übertra gung über eine Datenleitung erfolgen, im Voll-Duplex verfahren sind zwei Datenleitungen erforderlich. Es zeigt sich damit, daß die Erfindung gerade auch für den untertägigen Datenverkehr erhebliche Vorteile mit sich bringt, insbesondere einen störungsfreien Betrieb.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sind nachfolgend Verfahrensschemen bzw. Schaltungen wiedergegeben, wobei Fig. 1 ein Schema der Betriebsspannungserzeugung für eine Datenstation wiedergibt,

Fig. 2 die Prinzipschaltung einer Sendeendstufe zeigt, und

Fig. 3 die Ankopplung von Datenstationen und die Span nungsverteilung auf der Verbindungsleitung bzw. Speiseleitung.

In Fig. 1 wird die Betriebsspannungsversorgung einer Datenstation 1 erläutert. Die Speisespannung, die zwi schen den Anschlüssen 2′, 2′′ ansteht, wird mit 2 ge kennzeichnet. Die notwendige Betriebsspannung selbst wird dann an den Anschlüssen 3, 4 abgegriffen. Mit 5 ist die Speiseleitung bezeichnet.

Die in Fig. 2 gezeigte Sendeendstufe 9 ist so aufge baut, daß die Datenleitung 6 bei einem log "L" aktiv an die negative Betriebsspannung, und bei einem log "H" aktiv an die positive Betriebsspannung der jeweiligen Datenstation angeschaltet ist. Die Spannung auf der Da tenleitung 6 beträgt bei einem log "L" U _s/2 minus U_B/2, und bei einem log "H" U _s/2 plus U_B/2. Mit 7 ist die Sendedatenausgabe und mit 8 die Endstufenfreigabe be zeichnet.

Fig. 3 zeigt die Spannungsverteilung auf den Speiselei tungen 5 und innerhalb einer der angeschlossenen Daten stationen 1, 19, 20. Von der Speiseleitung 5 her gese hen sind die Leitungsabschlüsse 11, 18 mit der Be triebsspannungserzeugung 12 und den Abschlußwiderstän den 16, 17 in Einzelheit wiedergegeben, die Datensta tionen 19, 20 nur als Block und die Datenstation 1 mit den Einzelheiten von Betriebsspannungserzeugung 12, Da tenempfänger 13, Logik 14 mit den Datenaus- und -ein gängen 15 sowie der Sendeendstufe 9 mit den Endtransi storen 10, 21. Am Anschluß 22 steht die Spannung U _s minus ULTG und am Anschluß 23 die Spannung 0 Volt plus ULTG an, wobei mit ULTG der Spannungsabfall auf der Speiseleitung 5 bezeichnet ist.

1 Datenstation
2 Speisespannung
3 Anschluß +U _B
4 Anschluß -U _B
5 Speiseleitung
6 Datenleitung
7 Sendedatenausgabe
8 Endstufenfreigabe
9 Sendeendstufe = Datensender
10 Endtransistor
11 Leitungsabschluß
12 Betriebsspannungserzeugung
13 Datenempfänger
14 Logik
15 Datenaus- und -eingänge
16 Abschlußwiderstand bei 12
17 Abschlußwiderstand bei 18
18 Leitungsabschluß
19 Datenstation
20 Datenstation
21 Endtransistor
22 Anschluß
23 Anschluß

Claims

1. Einrichtung zur Gleichstromdatenübertragung, insbe sondere der Datenübertragung im untertägigen Bergbau mit ferngespeisten Datenstationen und einer über die Speiseleitung versorgten Datenleitung, dadurch ge kennzeichnet, daß das Spannungsniveau der Datenlei tung (6) mit den angeschlossenen Datenstationen (1, 19, 20) in den Bereich des Spannungsmittelpunktes der Speiseleitung (5) gelegt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die interne Betriebsspannung der einzelnen Da tenstationen (1, 19, 20) um den Spannungsmittelpunkt der Speiseleitung (5) aufgebaut ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeendstufe (9) eine akti ve Anschaltung an die Datenleitung (6) bei einem log "L" an die negative und bei einem log "H" an die po sitive Betriebsspannung ermöglichend ausgebildet ist.