SE536959C2

SE536959C2 - Method and system for transmission of data via electricity grids

Info

Publication number: SE536959C2
Application number: SE1300392A
Authority: SE
Inventors: Nils-Arne Lindström
Original assignee: Qt Systems Ab
Priority date: 2013-05-29
Filing date: 2013-05-29
Publication date: 2014-11-11
Also published as: WO2014193286A1; SE1300392A1

Description

536 959 enligt patentskriften skiljer sig dock i väsentlig omfattning från konstruktionen i enlighet med den föreliggande patentansökan. 536 959 according to the patent specification, however, differs to a substantial extent from the construction in accordance with the present patent application.

Den stora övergripande skillnaden mellan systemet enligt patentskriften och den föreliggande uppﬁnningen är att systemet enligt patentskriften har ambitionen att kommunicera mellan fastigheter medan den föreliggande uppfinningen har motsatt ambition att endast kommunicera inom begränsade kablage. I Sverige fungerar inte denna konstruktion då nollan och skyddsj ord oftast är kortslutna vid fastighetsanslutningen. Den tekniska skillnaden är att uppﬁnningen enligt denna patentansökan avser att injicera signal mellan nolla och jord utan begränsning i utbredning medan föreliggande uppﬁnning inducerar en spärr (impedans för bärfrekvensen) på den nolledare som skall bära dataöverföringen.The major overall difference between the system according to the patent specification and the present invention is that the system according to the patent specification has the ambition to communicate between properties while the present invention has the opposite ambition to communicate only within limited cabling. In Sweden, this construction does not work as the zero and protective earth are usually short-circuited at the property connection. The technical difference is that the invention according to this patent application intends to inject signal between zero and ground without limitation in propagation, while the present invention induces a barrier (impedance for the carrier frequency) on the neutral conductor which is to carry the data transmission.

I patentskriften US706l 136 beskrivs ett system för att kommunicera via elnätet i en byggnad.U.S. Pat. No. 1,706,136 discloses a system for communicating via the mains in a building.

Vid kommunikation sker detta via bland armat nollan. Systemet skiljer sig i väsentlig omfattning från förfarandet i enlighet med den föreliggande patentansökan. Exempelvis systemet använder minst en fas för kommunikationen. Även i patentskriften US5933073 beskrivs en variant av en anordning och en metod för att kommunicera via elnätet. Anordningen och metoden enligt patentskriften skiljer sig i väsentlig omfattning från den granskade konstruktionens. Exempelvis används en fas vid kommunikationen.When communicating, this is done via arm zero. The system differs substantially from the process according to the present patent application. For example, the system uses at least one phase for communication. The patent specification US5933073 also describes a variant of a device and a method for communicating via the electricity network. The device and method according to the patent specification differ significantly from that of the examined construction. For example, a phase is used in communication.

I patentskriften WO993 0434 beskrivs ett system för att kommunicera via elnät.WO993 0434 describes a system for communicating via electricity networks.

Kommunikationen är avsedd att ske mellan ett kraftbolag och enskilda hushåll. Systemet enligt patentskriften skiljer sig i väsentlig omfattning från det föreliggande systemets.The communication is intended to take place between a power company and individual households. The system according to the patent specification differs significantly from the present system.

I patentskriften GB2094598 beskrivs ett överföringssystem för överföring av digitala signaler över ett elektriskt distributionsnät. Systemet kan användas för styrning och komponenter samt för avläsningsändamål. Systemet skiljer sig från systemet enligt den föreliggande patentansökan.GB2094598 discloses a transmission system for transmitting digital signals over an electrical distribution network. The system can be used for control and components as well as for reading purposes. The system differs from the system of the present patent application.

Trots att ett antal olika typer av förfaranden, system och anordningar för att överföra data via elnätet tagits fram föreligger fortfarande ett ﬂertal problem med befintliga förfaranden, system och anordningar. 536 959 Ändamålet med den föreliggande uppfmningen Det huvudsakliga ändamålet med den föreliggande uppﬁnningen är att skapa en förbättrad förfarande för överföring av data via elnät vilken löser eller reducerar minst ett av ovan nänmda problem. Ändamålet uppnås av ett förfarande i enlighet med patentkraven.Although a number of different types of methods, systems and devices for transmitting data via the electricity network have been developed, there are still a number of problems with existing methods, systems and devices. The object of the present invention The main object of the present invention is to create an improved method for transmitting data via electricity networks which solves or reduces at least one of the above-mentioned problems. The object is achieved by a method according to the claims.

Kortfattad beskrivning av figurer I den följ ande detaljerade beskrivningen av den föreliggande uppﬁnningen kommer hänvisningar och referenser till följande ﬁgurer att ske. Dessa ﬁgurer beskrivs kortfattat i den följande ﬁgurförteckrringen. Notera att ﬁgurema är schematiska och att detaljer i dessa kan vara utelämnade som är uppenbara för en fackman inom det område uppﬁnningen avser.Brief Description of Figures In the following detailed description of the present invention, references and references to the following figures will be made. These urer gures are briefly described in the following ur gur list. Note that the ur gures are schematic and that details in them may be omitted which are obvious to a person skilled in the art in the area to which the invention relates.

Figur 1 och 2 illustreras schematiskt en första utföringsforrn av ett förfarande för att kommunicera via ett elnät.Figures 1 and 2 schematically illustrate a first embodiment of a method for communicating via an electrical network.

Figur 2 visar schematiskt en del av ett system för kommunikation via elnät i enlighet med den föreliggande uppﬁmringen.Figure 2 schematically shows a part of a system for communication via electricity networks in accordance with the present invention.

Detaljerad beskrivning av uppﬁnningen Med hänvisning till ﬁgurema illustreras schematiskt en metod och system 1 för dataöverföring via nolledaren 2, alternativt skyddsj ordsledaren 3, i ett lokalt elnät (kablage).Detailed description of the invention With reference to the devices, a method and system 1 for data transmission via the neutral conductor 2, or alternatively the protective earth conductor 3, in a local electrical network (cabling) is schematically illustrated.

Konstruktionen innefattar ett avgränsat kabelpar 4 bestående av en nolledare 2 och en jordledare 3 över vilka en dataöverföring med av lämplig bärfrekvens sker Metoden för kommunikation med elförbrukare via nolledaren sker genom att inducera en förhöjd impedans 5 med samma, eller väsentligen samman resonansfrekvens som den bärfrekvens som används. Impedansen 5 kan induceras på nolledaren 2 eller skyddsjorden 3 utan galvanisk koppling, i eller intill (vid) en elcentral 6.The construction comprises a delimited pair of cables 4 consisting of a neutral conductor 2 and an earth conductor 3 over which a data transmission with a suitable carrier frequency takes place. used. The impedance 5 can be induced on the neutral conductor 2 or the protective earth 3 without galvanic connection, in or next to (at) a power station 6.

För att förhindra, alternativt reducera, att systemet enligt den föreliggande uppﬁnningen störs av, eller stör, andra via elnätet kommunicerade system kopplas nolledaren (nollan) 2 och skyddsjorden samman. Detta kan exempelvis ske i en säkringscentral 6 eller liknande. När en förhöjd impedans för bärfrekvensen induceras på en av ledarna kan bärfrekvensen injiceras och detekteras mellan nollan 2 och skyddsjord 3 längs hela kabeln (ledaren).In order to prevent, or alternatively reduce, the system according to the present invention being disturbed by, or interfering with, other systems communicated via the electricity grid, the neutral conductor (zero) 2 and the protective earth are connected. This can be done, for example, in a security center 6 or the like. When an increased impedance of the carrier frequency is induced on one of the conductors, the carrier frequency can be injected and detected between zero 2 and protective earth 3 along the entire cable (conductor).

Bärfrekvensen beräknas kurma detekteras på avstånd om minst 500 meter. En lämplig frekvens för bärfrekvensen antas vara cirka 125kHz men fungerar även med både lägre och 536 959 högre frekvenser. Det är exempelvis tänkbart att bårvågen frekvens ligger mellan 3kHz och 148.5 kHz i enlighet med någon delfrekvensområde enligt CENELEC EN 50065-l.The carrier frequency is estimated to be detected at a distance of at least 500 meters. A suitable frequency for the carrier frequency is assumed to be approximately 125kHz but also works with both lower and 536,959 higher frequencies. It is conceivable, for example, that the carrier frequency is between 3kHz and 148.5 kHz in accordance with some sub-frequency range according to CENELEC EN 50065-1.

F örfarandet genomföras exempelvis med ett system som innefattar minst en sändare/mottagare enhet och minst en andra sändare/mottagare enhet vilka ansluts till ledama.The method is performed, for example, with a system comprising at least one transmitter / receiver unit and at least one second transmitter / receiver unit which are connected to the members.

Den ena av sändare/mottagarenhetema utgörs av en master 7 som minst en andra av sändare/mottagarenhetema utgörs av en slavenhet 8. Mastem 7 och slavenhet (slavenhetema) 8 kommunicerar företrädesvis dubbelriktat med varandra via elnätet.One of the transmitter / receiver units consists of a master 7 and at least one other of the transmitter / receiver units consists of a slave unit 8. The mast 7 and the slave unit (slave units) 8 preferably communicate bi-directionally to each other via the mains.

I altemativa utföringsforrner kan ﬂera mastrar 7 respektive slavar 8 ingå i systemet.In alternative embodiments, your masts 7 and slaves 8 can be included in the system.

I den detaljerade beskrivningen av den föreliggande uppﬁnningen kan konstruktionsdetaljer vara utelämnade som är uppenbara för en fackrnan inom det område anordningen avser.In the detailed description of the present invention, construction details may be omitted which are obvious to a person skilled in the art to which the device relates.

Sådana uppenbara konstruktionsdetalj er ingår i den omfattning som krävs för att en ﬁillgod flmktion skall erhållas för den föreliggande uppfinningen. Även om vissa föredragna utföringsfonner visats mera i detalj, kan variationer och modiﬁeringar av förfarandet och anordningen komma att framgå för fackmännen inom det område uppfinningen avser. Samtliga sådana modiﬁeringar och varianter anses falla inom ramen för de efterföljande patentkraven.Such obvious construction details are included to the extent required to obtain a malfunction for the present invention. Although certain preferred embodiments have been shown in more detail, variations and modifications of the method and apparatus may become apparent to those skilled in the art to which this invention pertains. All such modifications and variations are considered to fall within the scope of the appended claims.

Fördelar med uppfinningen Med den föreliggande uppﬁmringen uppnås ett antal fördelar. Den mest uppenbara är att en förbättrad variant av metod för att kommunicera via elnätet erhålls. En arman fördel med den föreliggande uppﬁnningen är att kommunikationsområdet avgränsas. En ytterligare fördel med det föreliggande förfarandet är att detta år okänsligt för störningar som förekommer på olika faser från olika laster. En ytterligare fördel med den föreliggande uppfinningen är att systemet har en låg kostnad i förhållande till kända system. En ytterligare fördel med systemet kan byggas ut till ett antal godtyckli ga sändare/mottagare. Metoden har även fördelen att detta medger dubbelriktad kommunikation.Advantages of the Invention With the present invention, a number of advantages are achieved. The most obvious is that an improved variant of the method for communicating via the electricity grid is obtained. Another advantage of the present invention is that the communication area is delimited. A further advantage of the present method is that it is insensitive to disturbances occurring at different phases from different loads. A further advantage of the present invention is that the system has a low cost compared to known systems. An additional advantage of the system can be expanded to a number of arbitrary transmitters / receivers. The method also has the advantage that this allows bidirectional communication.

Claims

536 959 Patent claims.

A method for transmitting data via mains, comprising at least one first electrical conductor and at least one second electrical conductor, with at least one system comprising at least one transmitter / receiver and at least one second transmitter / receiver which are connected to the conductors characterized by the first the electrical conductor consists of a neutral conductor (2) and the other conductor consists of a protective earth conductor (3) and that these at one point in relation to the rest of the mains are short-circuited with each other, and that an increased impedance (5) is induced for the carrier is used in the idea of one of the leaders.

Method according to Claim 1, characterized in that the increased impedance is induced for the carrier used in the neutral conductor (2).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the resonant frequency of the impedance corresponds to the frequency of the carrier used.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the carrier frequency is in the range 3 kHz to 148.5 kHz.

Method according to Claim 4, characterized in that the carrier frequency is approximately 125 kHz.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the system comprises at least one master unit and ﬂ your slave units.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the communication is bidirectional.

System for carrying out a method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the system comprises at least a first transmitter / receiver unit which constitutes a master (7) and at least one second transmitter / receiver unit which constitutes a slave unit (8) which communicate with each other via the first electrical conductor and the second electrical conductor