DE768129C

DE768129C - Verfahren zur Erhoehung der Sicherheit gegen Fremdbeeinflussung bei der Mehrfrequenzuebertragung

Info

Publication number: DE768129C
Application number: DES116384D
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl-Ing Schuchmann
Original assignee: Siemens APP und Maschinen GmbH
Current assignee: Siemens APP und Maschinen GmbH
Priority date: 1934-12-09
Filing date: 1934-12-09
Publication date: 1955-11-03

Description

Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit gegen Fremdbeeinflussung bei der Mehrfrequenzübertragung Um Fernwirkanlagen vor beabsichtigter oder unbeabsichtigter Fremdbeeinflussung zu schützen, sind bereits verschiedene Sicherungsverfahren zur Übertragung von Einflußgrößen, worunter Fernsteuerwerte, Fernbefehle und Fernmeßgrößen verstanden werden sollen, vorgeschlagen worden. So hat man versucht, einen Schutz dadurch zu erreichen, daß die zu übertragende Größe von zwei oder mehreren Wellen verschiedener Frequenz gesendet wurde, die alle beim Empfänger zur Wirkung kommen müssen, wenn dieser ansprechen soll. Das Verfahren bietet jedoch noch keine Gewähr für einen ausreichenden Schutz. Es bereitet nämlich auch einem Uneingeweihten keine großen Schwierigkeiten, die benutzten Frequenzen zu ermitteln und dann von sich aus die Ferneinwirkung zu leiten oder zum mindesten zu stören.
Bei der Fernübertragung von Meßwerten ist es zwar bekannt, kennzeichnende Betriebsgrößen nach voneinander verschiedenen Gesetzen von dem zu übertragenden Steuerwert abhängig zu machen. Jedoch wird dieses Verfahren benutzt, um die -Möglichkeit einer einfachen Fernmessung mit niederen Frequenzen zu erhalten. Die Regelung niedriger Frequenzen durch Veränderung von Kondensatoren ist nur mit großem Aufwand möglich, daher «-erden zur Erzeugung des niederfrequenten Übertragungsstromes in zwei Hochfrequenzgeneratoren zwei nahe beisammenliegende Hilfsfrequenzen erzeugt, die durch mit dem geberseitigen Meßgerät gekuppelte Kondensatoren im gegenläufigen Sinne beeinflußt werden und deren Frequenzdifferenz der niederfrequenten Übertragungsfrequenz entspricht. Bei dieser bekannten Schaltung «-erden die beiden Frequenzen auf das Gitter einer Röhre gegeben, so daß von deren Anodenkreis mittels eines Übertragers ein niederfrequenter Schwebungston abgenommen wird. Dieser wird dann an den Empfangsort fernübertragen und beeinflußt dort das Anzeigegerät in Form eines Frequenzmessers. Da also nur eine einzige Frequenz übertragen wird, kann das bekannte Verfahren zum Schutz gegen Fremdbeeinflussung nicht benutzt «-erden.
Die Erfindung geht jedoch aus von der an sich bekannten Mehrfrequenzübertragung, bei der jedem Steuerwert zwei oder mehr periodische Vorgänge zugeordnet und übertragen werden, so daß schon hierdurch ein gewisser Grad an Sicherheit erreicht wird. Sie behebt die Mängel der bekannten Art des Sicherheitsverkehrs und bietet damit einen noch besseren Schutz. Die Erfindung besteht darin, daß kennzeichnende Betriebsgrößen (Amplitude, Frequenz, Phase, Kurvenform od. dgl.) der auf verschiedenen Wegen an den Empfänger fernübertragenen periodischen Vorgänge nach voneinander verschiedenen Gesetzen von den zu übertragenden Steuerwerten abhängig sind.
Bevor auf Einzelheiten des Verfahrens nach der Erfindung «-eiter eingegangen wird, soll zunächst an Hand der Zeichnung mit einem einfachen Durchführungsbeispiel eine nähere Erläuterung gegeben werden.
Ein einfach zu übersehender Fall einer Sicherheitsfernübertragung nach der Erfindung ist dann vorhanden, wenn die Übermittlung der Einflußgrößen auf drahtlosem Wege durch elektromagnetische Schwingungen erfolgt. Soll die Stellung eines Anzeigegerätes, z. B. eines Leistungsmessers, auf einen entfernten Empfangsort übertragen «-erden, so kann man sich zunächst in an sich bekannter Weise zweier verschiedener Frequenzen bedienen und durch ihre Übertragung auf getrennten Wegen schon einen gewissen Grad von Sicherheit erlangen. Ein erheblich gesteigerter Schutz der Empfangsanlage vor beabsichtigter oder unbeabsichtigter Fremdbeeinflussung ist jedoch erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß jedem einzelnen Meß-,vert des Anzeigegerätes bestimmte Frequenzen oder Frequenzkombinationen der zur Fernübertragung benutzten elektromagnetischen Schwingungen zugeordnet sind.
In der Zeichnung sind die Zusammenhänge durch eine graphische Darstellung veranschaulicht. In einem Netz rechtwinkliger Koordinaten sind entlang der Abszisse die Werte des Leistungsmessers aufgetragen, und der Ordinate ist eine Folge von Frequenzwerten zugeordnet. In derAnnahme, daß die Stellung eines Leistungszeigers von o bis rooo kW durch einen Frequenzbereich von zooo bis 2ooo Hz wiedergegeben werden soll, sind die Bezifferungen der Koordinaten entsprechend erfolgt. Die in dem Koordinatennetz eingezeichneten geraden Linien geben den Verlauf derjenigen Funktionen wieder, die den Zusammenhang zwischen den Werten des Anzeigegerätes einerseits und den zugeordneten Frequenzwerten andererseits vermitteln. Der Verlauf der Kurven, in diesem Falle der geraden Linien, die mit f1 und f2 bezeichnet sind, entspreche dabei den folgenden Funktionen Im vorliegenden Falle sind also jedem einzelnen Wert des Anzeigegerätes zwei Frequenzwerte zugeordnet, die nach voneinander verschiedenen Gesetzen von dem Steuerwert abhängig sind und nach ihrer Fernübertragung zur Einstellung des Anzeigegerätes auf der Empfangsseite dienen. Vorteilhaft wird in diesem Falle das Empfangsgerät aus einem Frequenzmesser bestehen, der auf die Differenz der Funktionswerte f, und f anspricht und unmittelbar in kW geeicht ist.
Der eingangs geschilderte allgemeine Gedanke der Erfindung kann in verschiedener Weise zur Durchbildung eines Verfahrens zur Sicherheitsfernübertragung benutzt «-erden. So können die periodischen Vorgänge durch elektrische, optische und akustische Schwingungen oder auch durch eine Kombination von ihnen dargestellt werden. Fernerhin ist es grundsätzlich möglich, die Fernübertragung bei Benutzung von elektrischen Schwingungen sowohl über Leitungen als auch drahtlos erfolgen zu lassen.
Bei dem angegebenen Durchführungsbeispiel des Verfahrens nach der Erfindung sind den Werten eines Anzeigegerätes Frequenzwerte zugeordnet worden. Neben der Frequenz der zur Übertragung benutzten Schwingungen können auch beliebige andere Betriebsgrößen der einzelnen periodischen Vorgänge, die übertragen werden sollen, zur Kennzeichnung benutzt «-erden. Die Schwingungsamplituden, die gegenseitige Phasenlage der zur Übertragung benutzten Schwingungen sowie die abwandelbare Kurvenform bei Übertragung durch Wechselströme kommen hierfür in Betracht. Daneben ist aber auch noch eine Kombination dieser Betriebsgrößen verwendbar.
Zur Erhöhung der Sicherheit kann eine beliebige Anzahl von Folgen der Betriebsgrößen oder anders ausgedrückt von Funktionen zwischen den periodischen Vorgängen einerseits und den Betriebsgrößen andererseits für die Übertragung benutzt werden. Die Funktionen selbst können entweder linear sein oder aber einen beliebigen Aufbau aufweisen. -Außerdem ist es möglich, die zur Übertragung benutzten Funktionen in gewissen Bereichen linear und in anderen Bereichen in beliebiger Weise aufzubauen.
Die Erfindung ist nicht für Fernsteuerzwecke aller Art von Bedeutung, sondern auch dann anzuwenden, wenn es sich um Übermittlung von geheimzuhaltenden Nachrichten und insbesondere von Befehlen handelt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit gegen Fremdbeeinflussung bei der Mehrfrequenzübertragung von Steuerwerten für Fernmeß-, Fernsteuer- oder Fernmeldezwecke, bei der jedem Steuerwert zwei oder mehrere periodische Vorgänge zugeordnet und übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß kennzeichnende Betriebsgrößen (Amplitude, Frequenz, Phase, Kurvenform u. dgl.) der auf verschiedenen Wegen an den Empfänger fernübertragenen periodischen Vorgänge nach voneinander verschiedenen Gesetzen von den zu übertragenden Steuerwerten abhängig sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die periodischen Vorgänge durch elektrische, optische oder akustische Schwingungen oder durch Kombinationen dieser Art von Schwingungen gebildet werden.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig verschiedene Betriebsgrößen jedes periodischen Vorganges zur Kennzeichnung benutzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsgrößen der zu übertragenden periodischen Vorgänge nach einem nichtlinearen Funktionsgesetz von den Steuerwerten abhängig sind.
5. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsgrößen der zu übertragenden periodischen Vorgänge in gewissen Bereichen nach linearen, in anderen Bereichen nach anderen Funktionsgesetzen von den Steuerwerten abhängig sind. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 403 487, 422 773, 548 496: britische Patentschrift Nr. 314 494: »Taschenbuch der drahtlosen Telegraphie und Telephoniea, 1927, S. goo bis goi.