doc_act

РД 34.48.155, НР 34-70-079-85, СО 153-34.48.155 Нормы на каналы передачи телемеханической информации

Реклама

  Скачать документ



министерство энергетики и электрификации СССР

главное научно-техническое управление энергетики и электрификации

НОРМЫ
НА КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ
ТЕЛЕМЕХАНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
ПО ЛИНИЯМ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

НР 34-70-79-85



Реклама

союзтехэнерго

Москва 1986



Реклама

РАЗРАБОТАНО Производственным объединением по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей «Союзтехэнерго»

ИСПОЛНИТЕЛИ А.И. МАЛЫШЕВ, А.Л. СТЕПАНЯН (электрический цех)

УТВЕРЖДЕНО Главным техническим управлением по эксплуатации энергосистем 17.07.1985 г.

Заместитель начальника К.М. АНТИПОВ



Реклама

СОДЕРЖАНИЕ

Введение. 1

1. Общие положения. 2

2. Параметры первичного сигнала на входе ктм.. 2

3. Параметры первичного сигнала на выходе ктм.. 3

4. Показатели работоспособности ктм.. 4

5. Модемы.. 5

6. Высокочастотный канал связи. 9

Приложение Пояснения к отдельным пунктам норм.. 17



Реклама

НОРМЫ НА КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕМЕХАНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ПО ЛИНИЯМ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

НР 34-70-79-85

Срок действия установлен

с 01.01.86 г.

до 01.01.91 г.



Реклама

ВВЕДЕНИЕ

Одним из основных средств диспетчерского управления энергосистемами являются каналы связи по проводам линий электропередачи для передачи телемеханической информации (телеинформации). Эти каналы приобретают особое значение при внедрении автоматизированной системы диспетчерского управления (АСДУ). Проектирование, наладка и эксплуатация каналов телеинформации должны базироваться на определенных технических нормах, регламентирующих основные параметры этих каналов.

Настоящие Нормы разработаны на основе обобщения опыта эксплуатации высокочастотных каналов телемеханики по ВЛ в энергосистемах Советского Союза, экспериментальных и теоретических работ Союзтехэнерго и ВНИИЭ и опыта Министерства связи СССР в области теории и практики передачи дискретной информации. При составлении Норм учитывались рекомендации действующих ГОСТ и ОСТ, рекомендации МККТТ и СИГРЭ, а также опыт передачи дискретной информации по ВЛ зарубежных стран. В работе использованы некоторые рекомендации «Временных норм на каналы высокочастотной телемеханической связи по линиям электропередачи 110 - 500 кВ» (М.: БТИ ОРГРЭС, 1968), правильность которых подтверждена исследованиями последних лет.

Настоящие Нормы должны использоваться в качестве исходных материалов при:

- составлении руководящих документов по проектированию высокочастотных каналов телеинформации;



Реклама

- проведении наладочных работ;

- эксплуатационных проверках каналов телеинформации;

- приемо-сдаточных испытаниях аппаратуры уплотнения и каналов телеинформации.

Часть положений данной работы должна учитываться при выдаче технических заданий на разработку новой аппаратуры каналов телемеханики и аппаратуры высокочастотного уплотнения ВЛ.

С введением в действие настоящих Норм утрачивают силу «Временные нормы на каналы высокочастотной телемеханической связи по линиям электропередачи 110 - 500 кВ».



Реклама

Все замечания и рекомендации, возникающие в энергосистемах при внедрении данных Норм в эксплуатацию, должны в систематизированном виде передаваться в ПО «Союзтехэнерго» (105023, Москва, Семеновский пер., д. 15) для их обобщения и анализа. Полученные замечания и предложения будут учтены при переиздании Норм.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Данные Нормы распространяются на дискретные каналы телемеханики (КТМ) по проводам высоковольтных линий электропередачи всех классов напряжения, выполненных с использованием модемов с частотной модуляцией и однополосной каналообразующей аппаратуры связи с частотным разделением каналов.

1.2. Данные Нормы распространяются на КТМ, выполненные с использованием комбинированной аппаратуры связи и телемеханики с частотным разделением каналов.

1.3. Нормированию подлежат как простые, так и сложные КТМ, образованные с применением устройств переприема по первичному сигналу или по сигналу тональной частоты.



Реклама

1.4. Данные Нормы регламентируют:

параметры первичного сигнала на входе и выходе КТМ;

входные и выходные параметры передатчиков и приемников модемов;

входные и выходные параметры канала связи, входящего в КТМ;

входные и выходные параметры простого и сложного КТМ;

параметры работоспособности КТМ.

1.5. Данные Нормы не распространяются на:

каналы передачи дискретной информации системной автоматики;

каналы телемеханики по проводным и кабельным линиям связи;

каналы телемеханики радиорелейных систем и систем радиосвязи.

1.6. Пояснения к отдельным пунктам Норм даны в приложении.

2. ПАРАМЕТРЫ ПЕРВИЧНОГО СИГНАЛА НА ВХОДЕ КТМ

2.1. Первичный сигнал (сигнал от датчика информации) на входе канала телемеханики должен представлять собой однополярные или двухполярные импульсы постоянного тока.

2.2. При однополярном первичном сигнале номинальное значение амплитуды напряжения на входе КТМ должно соответствовать одному из значений ряда: 2, 4; 6; 12 В.

2.3. При двухполярном первичном сигнале номинальное значение амплитуды напряжения на входе КТМ должно соответствовать одному из значений ряда: ±2,4; ±6,0; ±12 В.

2.4. Пульсация выпрямленного напряжения, из которого формируются дискретные посылки, не должна превышать 1 %.

2.5. Допустимое изменение номинального значения амплитуды напряжения посылки на входе КТМ должно быть не более:

а) ±20 % при использовании передатчика модема с узлом формирования посылок;

б) ±5 % при использовании передатчика модема без узла формирования посылок.

2.6. Амплитуда выбросов напряжения в начале и конце посылки должна быть не более:

а) 5 % при использовании передатчика модема без узла формирования посылок;

б) 20 % при использовании передатчика модема с узлом формирования посылок.

2.7. Активная длительность фронтов или срезов импульсов не должна превышать 20 % длительности элементарной посылки.

2.8. Длительность элементарной посылки (t0) на входе КТМ должна выбираться из ряда: [0,4; 0,8; 1,0; 1,6; 2; (5)]?10n с, где n- любое целое положительное число, нуль или целое отрицательное число не менее минус 7.

Номинальная скорость передачи посылок (В) должна определяться по формуле

(1)

Рекомендуемые скорости передачи 50, 100, 200 Бод.

Значение длительности посылки, равное 5?10n с, допускается для передачи со скоростью 300 Бод.

2.9. Пределы допустимых отклонений длительности посылок устанавливаются с учетом конкретного типа аппаратуры телемеханики, работающей по данному КТМ, и не должны превышать 15 % номинального значения исправляющей способности, указанной в технических условиях на аппаратуру.

2.10. Посылки на входе КТМ не должны иметь дробления.

2.11. При передаче однополярного сигнала по КТМ с использованием передатчика модемов без формирователей посылок:

а) амплитудное значение мешающего напряжения при бестоковой посылке должно быть не более 3 % номинального значения амплитуды напряжения токовой посылки;

б) амплитуда импульсных помех не должна превышать 3 % номинального значения амплитуды напряжения первичного сигнала в той же точке.

2.12. При передаче однополярного сигнала по КТМ с использованием передатчика модемов, имеющих формирователь посылок:

а) амплитудное значение мешающего напряжения при бестоковой посылке должно быть не более 50 % номинального значения напряжения срабатывания формирователя;

б) амплитуда импульсных помех должна быть не более 50 % номинального значения напряжения срабатывания формирователя.

3. ПАРАМЕТРЫ ПЕРВИЧНОГО СИГНАЛА НА ВЫХОДЕ КТМ

3.1. Первичный сигнал на выходе КТМ должен представлять собой однополярные или двухполярные импульсы постоянного тока.

3.2. При однополярном первичном сигнале номинальное значение амплитуды напряжения токовой посылки на выходе КТМ, нагруженном на номинальную нагрузку, должно соответствовать одному из значений ряда: 2,4; 6,0; 12 В.

Предпочтительным является напряжение, соответствующее номинальному значению амплитуды напряжения первичного сигнала на входе данного КТМ.

3.3. При двухполярном первичном сигнале номинальное значение амплитуды напряжения на выходе КТМ, нагруженном на номинальную нагрузку, должно соответствовать одному из значений ряда: ±2,4; ±6,0; ±12 В.

Предпочтительным является напряжение, соответствующее номинальному значению амплитуды напряжения первичного сигнала на входе данного КТМ.

3.4. При передаче однополярного импульса амплитуда остаточного напряжения при отсутствии импульса не должна превышать 5 % амплитуды сигнала.

3.5. Допустимое изменение амплитуды напряжения сигнала на выходе КТМ не должно превышать:

а) 30 % при нагрузке КТМ на приемное устройство телемеханики;

б) норм, указанных в п. 2.5, в случае выполнения переприема между двумя КТМ.

3.6. При двухполярном первичном сигнале разность напряжений сигналов разной полярности не должна превышать 5 % суммы напряжений этих сигналов на выходе КТМ, т.е.

(2)

где U+ - значение амплитуды напряжения сигнала положительной полярности;

U- - значение амплитуды напряжения сигнала отрицательной полярности.

3.7. Пульсация выпрямленного напряжения, из которого формируется первичный сигнал на выходе КТМ, нагруженном на приемник информации, не должна превышать 5 %.

3.8. Активный фронт нарастания или спадания импульса на выходе КТМ, нагруженном на номинальную нагрузку, должен быть: не более 0,3 мс для модемов приема с формирующими выходными устройствами и 0,7, для модемов приема без формирующих выходных устройств.

3.9. Номинальное значение краевых искажений (sном) на одном переприемном участке КТМ определяется по формуле

dном = 16 - 1,9DРс/п + dмакс, (3)

где dмакс - максимальные краевые искажения передатчиков и приемников модемов, обусловленные техническими условиями на них;

DРс/п- номинальное (расчетное) значение разности уровня сигнала телемеханики и помехи в КТМ.

3.10. Допускается отклонение значений краевых искажений посылок от номинального значения (sлн) на любое значение в сторону уменьшения искажений и до значения в сторону увеличения искажений, определяемое по формуле:

dлн = mи- dз= mи- 16,5, (4)

где mи - исправляющая способность приемного устройства данного КТМ;

dз = 16,5 - запас по искажениям, предусматривающий экстремальное значение снижения разности уровня сигнала и помехи ВЧ тракта.

3.11. В сложном КТМ с nN переприемными участками номинальное значение краевых искажений определяется по формуле

(5)

где dном - номинальное значение краевых искажений, определяемое по п. 3.9;

nN - количество переприемных участков.

4. ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ КТМ

4.1. В качестве показателей работоспособности КТМ используются:

а) достоверность передачи информации по посылкам или комбинациям;

б) коэффициент готовности (показатель надежности КТМ).

4.2. Достоверность передачи информации должна выражаться через коэффициент ошибок, определяемый по формуле

(6)

где Пош - количество ошибочно принятых посылок за сеанс измерений;

Ппер - количество посылок, переданных по КТМ за сеанс измерений.

Допускается оценка КТМ по достоверности передачи комбинации (заданного текста). Коэффициент ошибок по комбинациям определяется по формуле:

(7)

где Пк.ош - количество ошибочно принятых комбинаций за сеанс измерений;

Пк.пер - количество комбинаций, переданных по КТМ за сеанс измерений.

Номинальное значение коэффициента ошибок в любом КТМ при соотношении уровня сигнала и помехи, равном 20 дБ и более, должно быть не больше:

а) 1?10-4 при передаче посылок типа 1:1;

б) 2?10-4 при передаче комбинации типа «текст».

Пределом работоспособности КТМ является состояние, при котором в данном КТМ

Кош ? 2?10-3. (8)

4.3. Надежность КТМ должна определяться через коэффициент готовности, который вычисляется по формуле

(9)

где Тно - среднее время наработки КТМ на отказ;

Тв - среднее время восстановления КТМ при появлении отказа.

Коэффициент готовности любого КТМ должен быть не менее 0,995 при среднем времени наработки на отказ канала не менее 5000 ч.

5. МОДЕМЫ

5.1. В зависимости от номинальной скорости передачи модемы КТМ подразделяются на четыре группы:

а) «модем-50» (номинальная скорость передачи 50 Бод);

б) «модем-100» (номинальная скорость передачи 100 Бод);

в) «модем-200» (номинальная скорость передачи 200 Бод);

г) «модем-300» (номинальная скорость передачи 300 Бод) - нестандартный тип модема.

5.2. Максимальная эксплуатационная скорость передачи первичного сигнала на входе КТМ не должна превышать номинального значения скорости передачи модема, используемого в данном КТМ, и должна отвечать требованиям п. 2.8 настоящих Норм.

Передатчики модемов телемеханики

5.3. Параметры первичного сигнала на входе модема передачи должны соответствовать требованиям разд. 2 данных Норм.

5.4. Номинальные значения средних рабочих частот модемов должны соответствовать:

а) для «модемов-50»

F = 300 + 120nм Гц; (10)

б) для «модемов-100»

F = 240 + 240nм Гц; (11)

в) для «модемов-200»

F = 120 + 480nм Гц. (12)

Допускается применение «модемов-50» дополнительного спектра, несущие которых определяются по формуле

F = 270 + 180nм Гц, (13)

а также применение «модемов-300» с несущей частотой, равной F = 2880 Гц.

В приведенных формулах nм - номер канала в соответствии с табл. 1.

Таблица 1

Номинальные средние и характеристические частоты модемов телемеханики

Тип модема

Номер канала

Номинальная средняя частота, Гц

Верхняя характеристическая частота, Гц

Нижняя характеристическая частота, Гц

а) 50 Бод

101

1

420

390

450

102

2

540

510

570

103

3

660

630

690

104

4

780

750

810

105

5

900

870

930

106

6

1020

990

1050

107

7

1140

1110

1170

108

8

1260

1230

1290

109

9

1380

1350

1410

110

10

1500

1470

1530

111

11

1620

1590

1650

112

12

1740

1710

1770

113

13

1860

1830

1890

114

14

1980

1950

2010

115

15

2100

2070

2130

116

16

2220

2190

2250

117

17

2340

2310

2370

118

18

2460

2430

2490

119

19

2580

2550

2610

120

20

2700

2670

2730

121

21

2820

2790

2850

122

22

2940

2910

2970

123

23

3060

3030

3090

124

24

3180

3150

3210

125

25

3300

3270

3330

б) 50 Бод (дополнительный спектр)

101

1

450

405

495

102

2

630

585

675

103

3

810

765

855

104

4

990

945

1035

105

5

1170

1125

1215

106

6

1350

1305

1395

107

7

1530

1485

1575

108

8

1710

1665

1755

109

9

1890

1845

1935

110

10

2070

2025

2115

111

11

2250

2205

2295

112

12

2430

2385

2475

113

13

2610

2565

2655

114

14

2790

2745

2835

115

15

2970

2925

3015

116

16

3150

3105

3195

117

17

3330

3285

3375

в) 100 Бод

201

1

480

420

540

202

2

720

660

780

203

3

960

900

1020

204

4

1200

1140

1260

205

5

1440

1380

1500

206

6

1680

1620

1740

207

7

1920

1860

1980

208

8

2160

2100

2220

209

9

2400

2340

2460

210

10

2640

2580

2700

211

11

2880

2820

2940

212

12

3120

3060

3180

г) 200 Бод

401

1

600

480

720

402

2

1080

960

1200

403

3

1560

1440

1680

404

4

2040

1920

2160

405

5

2520

2400

2640

406

6

3000

2880

3120

5.5. Номинальные значения характеристических частот должны соответствовать:

а) для «модемов-50»

Fа = 330 + 120nм Гц, (14)

Fz = 270 + 120nм Гц;

б) для «модемов-100»

Fа = 300 + 240nм Гц, (15)

Fz = 180 + 240nм Гц;

в) для «модемов-200»

Fа = 240 + 480nм Гц, (16)

Fz = 0 + 480nм Гц;

г) для «модемов-300»

Fа = 3050 Гц, Fz = 2700 Гц; (17)

д) для модемов ТМТП, ТАТ-65

Fа = 315 + 180nм Гц, (18)

Fz = 225 + 180nм Гц.

5.6. Значения разности характеристических частот канала должны быть:

а) для «модемов-50» 60 ± 3 Гц;

б) для «модемов-100» 120 ± 4 Гц;

в) для «модемов-200» 240 ± 6 Гц;

г) для «модемов-300» 360 ± 9 Гц;

д) для модемов ТМТП, ТАТ-65 90 ± 5 Гц.

5.7. Отклонение средней частоты модема передачи от номинального значения не должно превышать:

а) для «модемов-50» ±0,2 Гц;

б) для «модемов-100» ±0,4 Гц;

в) для «модемов-200» ±0,8 Гц;

г) для «модемов-300» ±1,5 Гц;

д) для модемов ТМТП, ТАТ-65 ±0,4 Гц.

Средняя частота модема определяется выражением

(19)

5.8. Разность уровней передачи сигналов характеристических частот на линейном выходе модема передачи должна быть не более 1,7 дБ для всех видов модемов.

5.9. Глубина паразитной амплитудной модуляции на выходе фильтра передачи любого модема при номинальной скорости передачи посылок не должна превышать 20 %.

5.10. Максимальное значение уровня передачи модема должно быть не менее:

а) 0 дБ для модемов, выполненных в виде самостоятельной конструкции;

б) 10 дБ для модемов, встроенных в конструкцию ВЧ аппаратуры связи.

В обоих случаях должна быть предусмотрена возможность уменьшения уровня передачи до минус 25 дБ с точностью установки любого промежуточного значения не хуже ±0,5 дБ.

5.11. Уровень мешающего сигнала на выходе передатчика модема при передаче первичных сигналов с номинальной скоростью передачи измеряется в полосе рабочих частот соседних КТМ того же группового канала телемеханики и должен быть не менее чем на 40 дБ ниже полусуммы уровней передачи сигналов характеристических частот.

5.12. Собственные искажения передатчика модема при передаче на его вход симметричных посылок типа 1:1 с амплитудой напряжения, соответствующей пп. 3.2, 3.3 и 3.5, должны быть не более значений, указанных в технических условиях на данный вид модема.

Если в технических условиях отсутствуют указанные данные, то максимально допустимые собственные искажения передатчика должны быть не более 1,5 %. Собственные искажения передатчика определяются по формуле

(20)

где Fп - эффективное значение частотно-модулированного сигнала, измеренное частотомером на выходе передатчика при передаче комбинации сигналов типа 1:1;

? = ±1 % - собственные искажения датчика дискретных сигналов.

5.13. Собственные искажения системы, составленной из соединительного кабеля, подключенного на вход передатчика модема и самого модема при подаче на вход кабеля симметричных посылок типа 1:1, не должны превышать 4 %. Собственные искажения определяются по формуле (20).

5.14. Входное сопротивление местной цепи передатчика модема должно быть активным и находиться в пределах от 1000 до 1500 Ом.

Выход передатчика модема, выполненного в виде самостоятельной конструкции, должен быть рассчитан на работу с нагрузкой 600 и 135 Ом.

Нагрузка передатчика модема, встроенного в ВЧ аппаратуру, не нормируется.

5.15. Обозначение частоты тонального сигнала на выходе модема передачи в зависимости от параметра первичного сигнала на входе, модема (при передаче дискретных сигналов) должно соответствовать данным табл. 2.

Таблица 2

Наименование и обозначение сигналов на входе и выходе модема передачи

Тип первичного сигнала

Наименование сигнала

Напряжение первичного сигнала

Частота тонального сигнала

Однополярный

«Пауза»

0

Fa

«Импульс»

+Uном

Fz

Однополярный

«Пауза»

0

Fa

«Импульс»

-Uном

Fz

Двухполярный

«Пауза»

+Uном

Fz

«Импульс»

-Uном

Fa

Отсутствие сигнала

Напряжения нет

Fa

Приемники модемов телемеханики

5.16. Номинальные значения характеристических частот приемника модема должны соответствовать требованиям пп. 5.5 и 5.6 данных Норм.

5.17. Избирательность приемного фильтра приемника модема на частотах, отстоящих более чем ±1,5(Fa - Fz) от средней частоты приема исследуемого модема, должна быть не менее 35 дБ.

5.18. Максимальная чувствительность приемника модема, выполненного в виде самостоятельной конструкции, должна быть не менее минус 40 дБ. В модеме должна быть предусмотрена возможность регулирования чувствительности до минус 20 дБ.

Номинальное значение чувствительности модемов, встроенных в аппаратуру ВЧ связи, определяется техническими условиями на эту аппаратуру. В этих модемах должна быть предусмотрена возможность регулирования чувствительности в пределах не менее чем ±5 дБ относительно номинального значения.

5.19. Номинальный уровень сигнала характеристической частоты на входе приемника должен быть не менее чем на 15 дБ выше чувствительности приемника.

Изменение приемного уровня сигнала характеристической частоты на входе приемника модема от номинального значения до значения, равного чувствительности приемника, не должно вызывать изменения напряжения приемного сигнала на выходе ограничителя максимальных амплитуд модема более чем на 1,5 дБ.

5.20. Частотная характеристика тракта приема модема, измеренная как зависимость Uд = f(F), должна быть линейной с точностью 1,5 дБ в пределах частот входного сигнала от Fz до Fa, где Uд - напряжение сигнала постоянного тока на выходе дискриминатора.

При подаче на вход приемника средней рабочей частоты значение Uд должно быть в пределах ±0,05Uдx, где Uдx - напряжение сигнала на выходе дискриминатора при подаче на вход сигнала характеристических частот.

5.21. Параметры первичных сигналов на выходе приемника модема должны соответствовать требованиям разд. 3 при нагрузке его на активное сопротивление, равное 1000 - 1500 Ом.

5.22. Входные и выходные сопротивления приемника модема должны соответствовать требованиям ТУ на эти устройства.

6. ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ КАНАЛ СВЯЗИ

6.1. Для передачи низкоскоростной телеинформации используются либо телефонные каналы, либо групповые тракты каналов телемеханики, образованные путем вторичного уплотнения телефонного канала.

6.2. Телефонные каналы подразделяются на:

а) стандартные каналы ТЧ с эффективно передаваемой полосой частот 0,3 - 3,4 кГц (КС-3,4);

б) каналы телефонной связи с ограниченной полосой рабочих частот 0,3 - 2,4 (2,3) кГц (КС-2,4).

6.3. Групповые тракты телемеханики (ГТТ) в зависимости от используемой каналообразующей аппаратуры подразделяются на ГТТ1 и ГТТ2.

Тракт ГТТ1 образуется путем установки разделительных фильтров ДК-2,3 (ДК-2,4) в четырехпроводном тракте передачи и приема телефонного канала многоканальной каналообразующей аппаратуры телефонной связи.

Тракт ГТТ2 имеет место в комбинированной каналообразующей аппаратуре телефонной связи и телемеханики.

В этом случае выделение верхней части рабочей полосы частот телефонного канала осуществляется в схеме каналообразующей аппаратуры без использования добавочных устройств (разделительных фильтров ДК-2,3 (ДК-2,4).

Телефонный канал, используемый для передачи сигналов телемеханики

6.4. Телефонный канал ВЧ связи по ВЛ, полностью предназначенный для передачи телемеханической информации, оценивается следующими показателями:

эффективно передаваемой полосой частот и частотной характеристикой остаточного затухания в этой полосе частот;

линейностью амплитудной характеристики остаточного затухания и значением нелинейных искажений в канале;

стабильностью остаточного затухания;

защищенностью в отношении линейных помех и влияний соседних каналов (в случае многоканальной системы уплотнения);

значением погрешности передачи частоты рабочего сигнала.

6.5. Входы и выходы модемов каналов телемеханики должны подключаться к телефонному каналу в точках четырехпроводного тракта. Допускается подключение входов и выходов модемов каналов телемеханики к двухпроводному тракту телефонного канала при коммутационной (автоматизированной) схеме построения каналов телемеханики.

6.6. Максимально допустимое количество каналов телемеханики, одновременно работающих по телефонному каналу КС-3,4, определяется выражением

N50 + 2N100 + 4N200 = 24, (21)

где N50, N100, N200 - количество каналов телемеханики, работающих соответственно на скоростях 50, 100 и 200 Бод.

6.7. Уровни передачи каналов телемеханики на входе тракта передачи телефонного канала КС-3,4 должны соответствовать данным табл. 3.

Таблица 3

Уровни передачи каналов телемеханики на входе тракта КС-3,4

«Модем-50»

«Модем-100»

«Модем-200»

Мощность, мкВт

Уровень передачи в точке «0», дБ

Мощность, мкВт

Уровень передачи в точке «0», дБ

Мощность, мкВт

Уровень передачи в точке «0», дБ

Wэкв

Рэкв

2Wэкв

Рэкв + 3

4Wэкв

Рэкв + 6

(22)

Рэкв = 10lgWэкв. (23)

6.8. Номинальное значение остаточного затухания телефонного канала составляет:

для четырехпроводного тракта передачи минус 17,4 дБ;

для двухпроводного тракта передачи 7 дБ.

В конкретных условиях наладки сложных систем ВЧ связи по ВЛ допускается установка остаточного затухания, превышающего номинальное значение на значение до 6 дБ.

6.9. Амплитудная характеристика остаточного затухания телефонного канала должна соответствовать требованиям технических условий на данный вид аппаратуры. При отсутствии этих данных амплитудная характеристика телефонного канала должна быть линейна с точностью ±1 дБ в пределах входных уровней сигнала от минус 25 до минус 13 дБ.

6.10. Эксплуатационная нестабильность установленного значения остаточного затухания телефонного канала регламентируется следующими требованиями:

а) плавное изменение остаточного затухания не должно превышать ±2 дБ;

б) мгновенное изменение остаточного затухания не должно превышать:

±4 дБ при количестве каналов телемеханики до 3;

±3 дБ при количестве каналов телемеханики от 4 до 7;

±2 дБ при количестве каналов телемеханики более 7;

в) мгновенные изменения остаточного затухания на ±5 дБ допускаются не чаще чем два раза в сутки.

6.11. Частотная характеристика остаточного затухания телефонных каналов с различной полосой эффективно передаваемых частот должна соответствовать табл. 4.

Нестабильность частотной характеристики остаточного затухания, обусловленная переключениями силового оборудования, входящего в схему ВЧ тракта систем связи по ВЛ, не должна превышать ±2 дБ (на рабочих частотах каналов телемеханики, включенных в данный телефонный канал).

6.12. Уровень помех (Рптф) на выходе четырехпроводного тракта приема КС-3,4 или КС-2,4 (в точке с измерительным уровнем +4,3 дБ) должен быть не более значения, определяемого по формуле

Рптф = -34 - 10lg(N50 + 2N100 + 4N200 + 6N300) + 10lgDFтф - Рс/пп, (24)

где DFтф - полоса эффективно передаваемых частот телефонного канала;

Рс/пп - предельно допустимое соотношение полезного сигнала и помехи в канале телемеханики.

Таблица 4

Частотные характеристики остаточного затухания телефонных каналов

Частота измерения, кГц

Неравномерность аост, дБ, для каналов

КС-2,4

КС-3,4

0,3 - 0,4

5,2

5,2

0,4 - 0,6

2,6

2,6

0,6 - 1,2

1,3

1,3

1,2 - 1,6

1,3

1,3

1,6 - 2,0

2,6

1,3

2,0 - 2,4

5,2

1,3

2,4 - 3,0

10

2,6

3,0 - 3,4

10

5,2

Примечание. Неравномерность частотной характеристики остаточного затухания канала связи в сторону уменьшения затухания на всех частотах не должна превышать

6.13. В условиях линейных помех от ВЛ предельное значение соотношения уровней сигнала и помехи определяется по данным табл. 5.

Таблица 5

Предельные значения соотношения уровней сигнала и помехи в КТМ

Исправляющая способность приемного устройства телемеханики, %

Предельно допустимое соотношение уровней сигнала и помехи

«Модем-50»

«Модем-100»

«Модем-200»

20

18

22,5

25

16

20,5

30

13,5

18,5

35

12

16,7

40

10

15,5

6.14. Разность уровней полезного сигнала КТМ и селективной помехи (Рпс), совпадающей по частоте с рабочей полосой частот КТМ, должна быть не менее 23 дБ. Отсюда максимально допустимый уровень селективных помех на выходе четырехпроводного тракта канала связи определяется по формуле

Рпс = Рсо - 23 дБ, (25)

где Рсо - номинальное значение уровня сигнала на выходе телефонного канала.

Для «модем-50» Р50 (номинальный уровень приема) определяется по формуле

Р50 = -4,7 - 10lg(N50 + 2N100 + 4N200 + 6N300). (26)

Для «модем-100», «модем-200» и «модем-300» номинальные уровни сигнала соответственно равны:

Р100 = Р50 + 3 дБ (27)

Р200 = Р50 + 6 дБ (28)

Р300 = Р50 + 7,8 дБ (29)

6.15. Пиковое значение уровня импульсной помехи на выходе четырехпроводного тракта телефонного канала в точке с измерительным уровнем +4,3 дБ не должно превышать значения, определенного по формуле

Ритф ? Р50 + 14 дБ,

где Р50 определяется по п. 6.14.

6.16. Максимальная погрешность передачи частоты сигнала в телефонном канале должна быть не более 2 Гц. Изменяющаяся по времени погрешность передачи частоты сигнала не должна превышать ±2 Гц.

6.17. Скачкообразное изменение фазы сигнала тональной частоты при передаче по телефонному каналу не должно превышать 30°. Изменение фазы на большее значение допускается не чаще чем два раза в сутки.

Групповой тракт каналов телемеханики

6.18. Эффективно передаваемая полоса рабочих частот и частотная характеристика остаточного затухания ГТТ1 и ГТТ2 должны соответствовать нормированному шаблону, приведенному на рис. 1.

Допускается нарушение данной нормы в случае, если в технических условиях на конкретный вид каналообразующей аппаратуры приведен другой нормированный шаблон.

РД 34.48.155, НР 34-70-079-85, СО 153-34.48.155 Нормы на каналы передачи телемеханической информации

Рис. 1.

Нормированный шаблон частотной характеристики остаточного затухания группового тракта канала телемеханики

6.19. Количество каналов телемеханики, одновременно работающих в ГТТ1 или ГТТ2, если это не оговорено в технических условиях на соответствующую каналообразующую аппаратуру, определяется по данным табл. 6.

Таблица 6

Количество каналов телемеханики, работающих в ГТТ1 или ГТТ2

Номер варианта

Количество каналов телемеханики

общее

в том числе со скоростью

50 Бод

100 Бод

200 Бод

1

6

6

-

-

2

5

4

1

-

3

4

2

2

-

4

3

-

3

-

5

3

2

-

1

6

2

-

1

1

6.20. Уровни передачи сигналов отдельных каналов телемеханики на входе ГТТ1, если они не оговорены в технических условиях, должны соответствовать данным табл. 7.

Таблица 7

Уровни передачи сигналов отдельных каналов телемеханики на входе ГТТ1

«Модем-50»

«Модем-100»

«Модем-100»

Мощность, мкВт

Уровень передачи в точке «0», дБ

Мощность, мкВт

Уровень передачи в точке «0», дБ

Мощность, мкВт

Уровень передачи в точке «0», дБ

5

-23

10

-20

20

-17

При необходимости компенсации неравномерности частотной характеристики тракта передачи ГТТ1 путем введения предискажений допускается отклонение уровней передачи от указанных значений на ±2,5 дБ.

6.21. Номинальное значение остаточного затухания ГТТ1 и амплитудная характеристика должны соответствовать требованиям пп. 6.8 и 6.9.

6.22. Уровни передачи сигналов отдельных каналов телемеханики на входе ГТТ2 определяются техническими условиями на конкретный вид каналообразующей аппаратуры.

В случае отсутствия указанных данных уровни передачи определяются условием распределения мощности ВЧ передатчика между каналами комбинированной аппаратуры.

6.23. Номинальное значение остаточного затухания ГТТ2 и амплитудная характеристика должны соответствовать требованиям технических условий на конкретный вид каналообразующей аппаратуры.

6.24. Уровни помех в ГТТ1 и ГТТ2 должны соответствовать требованиям пп. 6.12 - 6.15.

6.25. Погрешность передачи частоты сигнала в телефонном канале и скачкообразное изменение фазы сигнала тональной частоты в трактах ГТТ1 и ГТТ2 должны соответствовать требованиям пп. 6.16 и 6.17.

6.26. В тракте передачи телефонного канала КС-2,3 (2,4), совмещенного с ГТТ1 или ГТТ2, должен быть предусмотрен ограничитель максимальных амплитуд с порогом ограничения от минус 2,5 до 0 дБ.

Увеличение уровня телефонного сигнала на входе ограничителя на 10 дБ выше порога ограничения не должно изменять уровень передачи телефонного канала на выходе ограничителя более чем на 1,5 - 2 дБ.

Сложные каналы телемеханики

6.27. Сложные каналы телемеханики подразделяются на:

а) каналы телемеханики, работающие по сложным телефонным каналам или сложным групповым трактам телемеханики;

б) каналы телемеханики, выполненные путем организации схем переприема по первичному сигналу.

6.28. Сложными телефонными каналами называются телефонные каналы, выполненные путем соединения нескольких простых каналов схемами четырехпроводного переприема.

6.29. Сложными групповыми трактами телемеханики называются групповые тракты телемеханики, выполненные путем последовательного соединения нескольких групповых трактов телемеханики различных систем связи.

6.30. Сложные телефонные каналы, используемые для вторичного уплотнения каналами телемеханики, по своим параметрам должны соответствовать нормам, приведенным в пп. 6.4 - 6.17.

6.31. Затухание нелинейности тракта передачи (Ак) сложного канала, измеренное по комбинационному сигналу типа 2F1 ± F2при загрузке телефонного канала двумя сигналами F1 и F2с уровнями передачи каждого минус 19 дБ (на входе четырехпроводного тракта передачи), должно быть равно или более значения, определяемого по формуле

Ак = 21,4 - Р50, (31)

где Р50 - уровень сигнала канала телемеханики с наименьшей полосой рабочих частот, определяемый по п. 6.14.

6.32. В общем случае отдельные телефонные каналы, входящие в состав сложных каналов, должны отвечать следующим требованиям:

а) уровень гладких помех Рп на выходе четырехпроводного тракта каждого переприемного участка (рассмотренного отдельно) сложного телефонного канала должен быть не более значения, определяемого по формуле

Рп= Рптф - 10(lgnN + 1), (32)

где Рптф - предельно допустимый уровень помех телефонного канала (см. п. 6.12);

б) затухание нелинейности каждого отдельного канала в сложном телефонном канале с nNпереприемами должно быть равно или более значения, определяемого по формуле

Aск = Ак + 20lg(nN + 1), (33)

Aкопределяется по п. 6.31;

в) предельное значение соотношения уровня сигнала и помехи для каждого канала телемеханики должно быть не более значения, определяемого по формуле

Ркс/п = Рс/пп - 10lg(nN + 1); (34)

г) изменяющаяся во времени погрешность передачи номинальной частоты сигнала на переприемном участке сложного канала (в отдельности) не должна превышать значения, определяемого по формуле

(35)

6.33. Сложный групповой тракт телемеханики, выполненный путем последовательного соединения нескольких групповых трактов телемеханики различных систем связи, должен отвечать требованиям пп. 6.18 - 6.26.

6.34. По параметрам входные и выходные первичные сигналы сложных каналов телемеханики всех типов должны соответствовать требованиям разд. 2 и 3.

6.35. В сложных каналах телемеханики, выполненных с применением схем переприема по первичному сигналу, каждый из составных ИТМ должен отвечать требованиям пп. 6.4 - 6.26 в зависимости от схемы его организации.

6.36. При организации сложного канала телемеханики в целях повышения достоверности передачи информации в сложном канале телемеханики допускается применение модемов, номинальная скорость передачи которых в два раза и более больше номинальной скорости передачи устройства телемеханики, используемого в данном сложном канале.

Высокочастотная каналообразующая аппаратура

6.37. Максимальная мощность (Pмакс) и максимальное напряжение сигнала (Uтф.макс) на выходе ВЧ передатчика аппаратуры уплотнения, а также номинальное значение напряжения одиночного телефонного канала многоканальной аппаратуры (Uтф) должны устанавливаться в соответствии с техническими условиями на конкретный вид аппаратуры.

При отсутствии указанных данных максимальное напряжение сигнала КС-3,4 и напряжение сигнала контрольной частоты АРУ на выходе ВЧ передатчика определяются по формулам:

(36)

(37)

где Uмакс- максимально допустимое выходное напряжение передатчика;

Nтф, Nк.ч - количество соответственно телефонных каналов и каналов контрольной части (АРУ в данной системе связи).

В одноканальной аппаратуре (Nтф = 1; Nк.ч = 1) максимальное напряжение сигналов будет равно:

Uтф.макс = 0,82Uмакс; (38)

Uк.ч = 0,22Uмакс. (39)

6.38. При использовании телефонного канала в качестве группового тракта каналов телемеханики номинальное значение телефонного сигнала на выходе ВЧ передатчика (Uтф 2,4) определяется выражением

Uтф 2,4 = 0,9Uэкв; (40)

где

(41)

6.39. Максимальное количество каналов телемеханики уплотненного телефонного канала определяется техническими условиями на данную аппаратуру.

Номинальные уровни передач по каждому каналу телемеханики, если они не указаны в ТУ на аппаратуру, должны быть равны:

Uэкв - для канала со скоростью передачи 50 Бод;

1,41Uэкв - для канала со скоростью передачи 100 Бод;

2Uэкв - для канала со скоростью передачи 200 Бод.

Здесь Uэкв определяется по п. 6.38.

6.40. В многоканальной системе связи допустимое количество каналов телефонной связи, подлежащих вторичному уплотнению каналами телемеханики, регламентируются техническими условиями на конкретную каналообразующую аппаратуру.

При организации одного уплотненного канала телефонной связи рекомендуется использовать тот телефонный канал, спектр частот которого расположен рядом с контрольной частотой, управляющей системой АРУ.

Наибольшей устойчивостью обладает канал телемеханики, образованный по телефонному каналу, у которого верхняя часть линейного спектра частот расположена около частоты контрольного сигнала, управляющего работой системы АРУ.

6.41. Частотные характеристики трактов передачи и приема аппаратуры уплотнения в полосе рабочих частот каналов телемеханики должны быть равномерны с точностью до 2 дБ.

6.42. Максимальная эксплуатационная чувствительность ВЧ приемника аппаратуры уплотнения должна устанавливаться с учетом уровня линейных помех.

При пропадании сигнала контрольной частоты в схеме реального канала (переход приемника в режим максимальной чувствительности) уровень помех на выходе каналов телемеханики с модемом без формирователя или уровень помех на входе формирователя (в модемах с формирователем) должен быть меньше номинального уровня сигнала в той же точке не менее чем на 15 дБ.

Линейный высокочастотный тракт по ВЛ

6.43. Нестабильность затухания ВЧ тракта (Dа) в полосе рабочих частот, используемой для передачи сигналов телемеханики не должна превышать:

±4 дБ при количестве каналов телемеханики до 3;

±3 дБ при количестве каналов телемеханики от 4 до 7;

±2 дБ при количестве каналов телемеханики более 7.

Значение ?a определяется по формуле

Da = aк - aтм, (42)

где aк.ч - затухание ВЧ тракта на частоте контрольного сигнала;

aтм - затухание ВЧ тракта на частоте сигнала канала телемеханики.

6.44. Запас по перекрываемому затуханию (Азап) ВЧ канала телемеханики должен определяться с учетом назначения конкретного канала телемеханики:

а) для каналов ТС-ТИ системного значения

Азап = 9 + Dагол.F (43)

и не должно быть меньше 9 дБ;

б) для каналов ТУ-ТС:

Aзап = 12 + Dагол.F (44)

и не должно быть меньше 11 дБ;

в) для каналов телерегулирования и телеизмерения в системах противоаварийной автоматики

Aзап = 13 + Dагол.F (45)

и не должно быть меньше 13 дБ.

В формулах (43), (44) и (45) принято:

Dагол.F - прирост затухания линейного тракта из-за гололеда на расчетной частоте.

Приложение

ПОЯСНЕНИЯ К ОТДЕЛЬНЫМ ПУНКТАМ НОРМ

1.1. В настоящее время в эксплуатации находятся только модемы с частотной модуляцией ТМТП, ТАТ-65, АПТ-100, АПТ-200 и АПТ-300. В комбинированной аппаратуре каналов связи и телемеханики МК-3, КМК-64, СПИ-122, СПИ-244 также используются модемы с частотной модуляцией.

1.2. Комбинированной аппаратурой называется аппаратура уплотнения ВЛ, предусматривающая одновременную передачу как сигналов телефонных каналов связи, так и сигналов каналов телемеханики. В этой аппаратуре для каналов телемеханики отводится верхняя часть полосы рабочих частот телефонного канала, лежащая выше 2,0 или 2,3 кГц и выделяемая системой фильтров.

2.1, 2.2, 2.3. Обоснования данных положений приведены в [1].

2.4. Исследования, выполненные в [2, 3, 4], показывают, что паразитная частотная или фазовая модуляция в КТМ вызывает появление добавочных краевых искажений посылок. В каналах со скоростью передачи 50 - 200 Бод добавочные искажения, вызываемые паразитной модуляцией частотой 50 Гц, численно равны паразитной девиации ?Fgn несущего сигнала. Это же условие сохраняется и при модуляции несущего сигнала частотой 100 Гц до значения DFgn, равного 5 Гц. При больших значениях DFgnзначения дополнительных искажений составляют 6 - 8 %.

Источником пульсации является не только передатчик информации, пульсация может возникнуть и в модемах КТМ, и в канале высокочастотной связи. Учитывая это, а также простоту средств устранения пульсации выпрямленного напряжения, в передатчиках информации установлена норма пульсации напряжения первичного сигнала 1 %.

2.5. Обоснования приведены в [1] с учетом того, что входной сигнал КТМ одновременно является выходным сигналом устройства телемеханики.

С учетом п. 2.5 к формированию посылок передатчика модема должно предъявляться требование

Uсраб ? 0,8Uс, (46)

где Uсраб - порог срабатывания формирователя;

Uc - значение амплитуды напряжения сигнала по пп. 2.2 и 2.3.

2.6. При оптимальном значении девиации несущей частоты передатчика модема наличие выброса амплитуды напряжения в начале или конце посылки, поступающей на вход передатчика модема, вызывает паразитную амплитудную модуляцию частотно-модулированного сигнала на выходе модема передачи. Глубина этой модуляции пропорциональна значению выброса амплитуды напряжения посылки. Наличие амплитудной модуляции выходного сигнала модема снижает помехозащищенность КТМ. В передатчиках модема, имеющих узел формирования посылок, наличие выбросов амплитуды напряжения первичного сигнала не вызывает значительной паразитной модуляции выходного сигнала модема, так как формирование импульсов осуществляется при значениях напряжения первичного сигнала, равных 0,7 номинального значения напряжения при однополярном сигнале и 0,3 номинального значения напряжения первичного сигнала при двухполярном сигнале.

2.7. Обоснования приведены в [1].

2.8. Данные нормы разработаны в соответствии с [1] и учетом номинальных скоростей передачи посылок: 50, 100, 200 и 300 Бод.

2.9. Максимально допустимое отклонение длительности посылок, при котором аппаратура нормально функционирует, численно равно исправляющей способности аппаратуры телемеханики

dмакс = ?ном + dктм + dз= mи, (47)

?ктм - искажения, обусловленные собственно каналом КТМ.

С учетом [1] норма на допустимые отклонения длительности посылок на входе КТМ выбрана ±15 % значения исправляющей способности аппаратуры телемеханики, указанной в технических условиях.

2.10. При данной норме обеспечивается помехозащищенность сигнала на входе КТМ в 35 дБ, что необходимо для получения заданной помехозащищенности всего КТМ.

2.11. При данной норме исключается воздействие мешающих сигналов на формирователь, даже при наличии разброса значений срабатывания формирователя на ±15 %.

Напряжение срабатывания формирователя (Uc) - минимальное напряжение входного сигнала, при котором срабатывает формирователь.

3.1 - 3.3 - обоснования приведены в [1].

3.4. В соответствии с нормой п. 2.11 и условием, что сам КТМ при передаче сигнала может вносить до 2 % искажений, амплитуда остаточного напряжения выходного сигнала может достигать 5 %, что соответствует требованиям [1].

3.5. а) В соответствии с [8] приемное устройство телемеханики должно качественно выполнять свои функции при отклонении уровня рабочего сигнала на его входе на ±50 % номинального значениям. При норме на допустимое изменение амплитуды напряжения первичного сигнала на выходе КТМ 30 % и допустимое значение пульсации в 5 % номинального значения напряжения минимальное значение напряжения сигнала на входе приемника телемеханики будет 65 % номинального значения и приемник должен нормально функционировать.

В данном случае выходной сигнал КТМ является входным сигналом устройства телемеханики и предельно допустимые отклонения этого сигнала соответствуют нормам, приведенным в [1].

б) В случае переприема выходной сигнал первого КТМ в то же время является входным сигналом второго КТМ, поэтому на него распространяются нормы п. 2.5.

3.6. Обоснование приведено в [8].

3.7. Обоснование приведено в [1].

3.8. Обоснования приведены в п. 2.7.

3.9 - 3.11. Максимально допустимые краевые искажения в КТМ определяются исправляющей способностью (mи) устройства телемеханики, работающего по данному КТМ:

. (49)

где К1 - прирост искажений, соответствующий изменению разности уровней сигнала и помехи на 1 дБ;

?ал - максимальное изменение затухания ВЧ тракта, вызванное климатическими условиями (гололед, иней и т.д.).

В соответствии с [9] зависимость краевых искажений посылок «текста» от соотношения уровней полезного сигнала и помехи на выходе фильтра модема приема описывается выражением

(50)

где К1 - значение девиации сигнала модема передачи;

? - значение краевых искажений.

На рис. 2 приведены кривые зависимости краевых искажений от разности уровней сигнала и помехи для аппаратуры АПТ, вычисленные по формуле (50) и построенные по экспериментальным данным при передаче «текста» и комбинации вида 1:1.

РД 34.48.155, НР 34-70-079-85, СО 153-34.48.155 Нормы на каналы передачи телемеханической информации

Рис. 2. Кривые зависимости краевых искажений от разности уровней сигнала и помехи для аппаратуры

1- теоретическая зависимость при передаче «текста»; 2 - экспериментальная зависимость при передаче «текста»; 3 - экспериментальная зависимость при передаче комбинации 1:1

РД 34.48.155, НР 34-70-079-85, СО 153-34.48.155 Нормы на каналы передачи телемеханической информации

Рис. 3. Кривые зависимости коэффициента искажений посылок от соотношения уровней сигнала и помехи:

1- при пороге искажений 20 % и действии помех от короны; 2 - при пороге искажений 30 % и действии помех от короны; 3 - при пороге искажений 40 % и действии помех от короны; 4 - при пороге искажений 20 % и действии гладких помех; 5 - при пороге искажений 30 % и действии гладких помех; 6 - при пороге искажений 40 % и действии гладких помех

Можно считать, что экспериментальные и теоретические данные совпадают с достаточной для практики точностью.

При аппроксимации кривых (рис. 3) установлено, что

1,6 % ? К1 ? 2,2 %. (51)

В Нормах принимаем среднее значение К1 = 1,9 %.

Поскольку минимальный запас по перекрываемому затуханию ВЧ системы по ВЛ составляет 8,7 дБ, запас по искажениям равен

?з = 1,9?8,7 = 16,5 %.

Номинальное значение искажений от линейных помех на одном переприемном участке определяется по формуле

dN = 26 - (1,9DPc/п + 10) = 16 - 1,9DPc/п (52)

где DPc/п - номинальное (расчетное) значение разности уровня сигнала телемеханики и помехи в КТМ.

Данная формула получена экспериментальным путем на основе анализа зависимостей, приведенных на рис. 3.

Поскольку в сложных КМ количество переприемов не превышает 2 - 3, при определении номинального значения искажений принято условие геометрического сложения искажений по переприемным участкам:

(53)

где ??N - номинальное значение искажений от линейных помех одного переприемного участка.

4.2. Норма на показатели достоверности передачи посылок установлена на основании исследований, выполненных ВНИИЭ.

Ниже приводятся материалы этих исследований в качестве обоснования п. 4.2.

Достоверность передачи информации по КТМ зависит от многих факторов, воздействующих на параметры посылок, передаваемых по каналу.

Основными из этих факторов являются:

а) распределенные помехи в канале;

б) неравномерность амплитудно-частотной характеристики канала;

в) колебания остаточного затухания;

г) изменения частоты передаваемого сигнала.

Кроме того, на качество передачи дискретных сигналов воздействуют:

а) кратковременные самовосстанавливающиеся перерывы связи;

б) импульсные помехи;

в) групповое время замедления (ГВЗ).

Влияние этих трех факторов при нормальных остальных характеристиках канала связи может быть весьма существенным. Например, в каналах передачи по данным Министерства связи СССР около 70 % ошибок в серии дискретных сигналов происходит из-за кратковременных перерывов.

Одним из основных требований к КТМ является обеспечение достаточной достоверности передачи сигналов с заданным временем передачи.

Под достоверностью понимается степень соответствия принятых сообщений переданным. Достоверность передачи зависит от всех указанных выше факторов, воздействующих на передаваемые сигналы.

На практике удобнее пользоваться понятием потери достоверности; эта потеря оценивается коэффициентом ошибок Кош, который определяется как отношение числа неправильно принятых посылок (Пош) к общему числу посылок (Ппер), переданных за время испытаний:

При измерении коэффициента ошибок за достаточно большой интервал времени среднее относительное количество ошибок дает вероятность ошибок:

(54)

Значение вероятности безошибочного приема называется достоверностью передачи:

q = 1 - Рош. (55)

Потеря достоверности может оцениваться по ошибочному приему посылок, циклов, знаков и т.д.

Этот параметр является наиболее приемлемым для оценки качества передачи дискретных сигналов по следующим соображениям:

а) достоверность передачи является обобщенным параметром, на значение которого влияет вся совокупность мешающих факторов, возникающих в тракте передачи;

б) с помощью этого параметра можно оценить качество принимаемого сигнала и состояние всего тракта передачи;

в) достоверность передачи является вероятностной характеристикой, поэтому ею наиболее целесообразно руководствоваться при оценке канала передачи дискретных сигналов, так как ошибки вызываются случайными факторами, оценить влияние которых единичными измерениями нельзя;

г) по структуре распределения ошибок во времени можно выделить основной фактор, вызывающий ошибки.

Измерение коэффициента ошибок Кош по посылкам производится путем регистрации ошибочно принятых посылок Пош (ошибка) за определенный промежуток времени, в течение которого передано Ппер посылок. Ошибка выявляется при сравнении и фиксировании несоответствия одного или нескольких параметров посылки (полярности, длительности, амплитуды и т.д.) в принятой и переданной текстовой серии и аналогичной ей, сформированной в приемнике.

В настоящее время помехоустойчивость аппаратуры каналов телемеханики по действующим нормативам оценивается разностью уровней сигнала и помехи в полосе входного фильтра приемника. По данным [12], допустимая разность должна быть не менее 15,6 дБ (1,8 Нп) для узкополосных каналов телемеханики (?F ? 140 Гц), при этом должна обеспечиваться устойчивая работа приемного устройства телемеханики, которая количественно в справочнике никак не оценена. Требования к каналам телеинформации с полосой, превышающей 140 Гц, в справочных материалах пока не приводятся. На практике при одинаковой разности уровней сигнала и помехи от коронирования фазных проводов ВЛ или гладкого шума в реальном и искусственном каналах коэффициент ошибок отличался больше чем на 1 - 2 порядка. Поэтому разность уровней сигнала и помехи не может являться достаточно объективным критерием оценки работоспособности канала, хотя, безусловно, ее значение в значительной мере определяет состояние канала.

В связи с этим для оценки качества работы каналов телемеханики могут быть выбраны два основных параметра, характеризующих работу тракта передачи импульсных сигналов:

а) разность уровней сигнала и помехи (гладкого шума или распределенных помех ВЛ в полосе входного фильтра приемника);

б) коэффициент ошибок, который определяет потерю достоверности передачи импульсных сигналов.

Нормирование названных параметров единичными значениями представляет определенную трудность, которая заключается в специфических особенностях каналов телеинформации по ВЛ:

высоким уровнем распределенных помех, зависящим от типа ВЛ, и значительным изменением этого уровня во времени;

непрерывной передачей импульсных сигналов телемеханики и высокими требованиями к ее достоверности;

организацией каналов телеинформации в верхней части спектра тонального канала параллельно с телефонным каналом.

На основании проделанных расчетов и результатов экспериментальных работ определены предельно допустимые значения разности уровней сигнала и помехи где ?Pc/п и коэффициента ошибок Кош для каналов телеинформации со скоростью передачи до 300 Бод и передачи данных до 1200 Бод, организованных по ВЛ 220 - 500 кВ. Эти данные приведены в табл. 8.

В каналах по ВЛ действуют не только распределенные помехи, но и кратковременные воздействия в виде импульсных помех и прерываний несущей ЧМ сигнала, которые являются причиной появления большого количества ошибок за короткие промежутки времени. Несмотря на кратковременность таких воздействий, они могут существенно повлиять на коэффициент ошибок. Это влияние тем меньше, чем больше DPc/п. В настоящее время законы распределения импульсных помех и кратковременных прерываний в каналах по ВЛ детально не изучены, однако на основании экспериментальных и расчетных данных для оценки можно предварительно принять значения коэффициента ошибок, приведенных в табл. 8.

4.3. Готовность (коэффициент готовности) канала передачи дискретной информации представляет собой вероятность того, что данный канал готов передавать информацию с заданной достоверностью в любой заданный момент времени.

Вычисление коэффициента готовности базируется на статистических данных по отказам оборудования, составляющего канал передачи информации.

Коэффициент готовности определяется по формуле

(56)

где Tio - время между двумя соседними отказами;

no - количество отказов за период цикла эксплуатации канала передачи информации.

(57)

где Tвi - время, необходимое для обнаружения и устранения отказа канала передачи информации.

Таблица 8

Определение коэффициента ошибок

Скорость передачи, Бод

Тип сигнала

Разность уровней сигнала и помехи, дБ

Коэффициент ошибок

Напряжение ВЛ, фаза

До 300

1:1

21,5

1?10-4

220 - 500 кВ, средняя

До 300

Текст

21,5

2?10-4

220 - 500 кВ, средняя

До 300

1:1

20

1?10-4

220 - 500 кВ, крайняя

До 300

Текст

20

2?10-4

220 - 500 кВ, крайняя

До 1200

1:1

26

5?10-5

220 - 500 кВ, крайняя

До 1200

Текст

26

2?10-4

220 - 500 кВ, крайняя

Норма среднего времени наработки на отказ, равная 5000 ч, выбрана в соответствии с рекомендациями [29].

Среднее время восстановления не нормируется, так как оно указывается в технических условиях на аппаратуру, а на весь комплекс канала определяется его сложностью и условиями эксплуатации.

Вспомогательными параметрами при оценке надежности канала являются:

а) интенсивность отказов

(58)

б) скорость восстановления

(59)

Кроме того, коэффициент готовности может быть определен по формуле

(60)

В некоторых случаях целесообразно использовать при оценке надежности канала передачи информации коэффициент потерь Кп (коэффициент «неготовности»)

(61)

В табл. 9 приведены показатели готовности элементов системы передачи информации, полученные из материалов [13]. На основании данных табл. 9 сделан вывод о возможности установки нормы Кг = 0,995.

5.1. Обоснования даны в [14].

5.2. Эксплуатационной скоростью передачи посылок называется скорость передачи первичного сигнала на выходе устройства телемеханики, предназначенного для работы по данному КТМ. Значение эксплуатационной скорости в сторону уменьшения не нормируется.

Передатчики модемов телемеханики

5.4. Номинальные значения средних рабочих частот (см. формулы (10) - (12)) выбраны в соответствии с [14]. В формуле (13) учтено наличие в эксплуатации модемов устаревших типов - ТМТП, ТАТ-65 и т.д.

5.5. Обоснования приведены в [14].

5.6. Значения разности характеристических частот приведены в соответствии с [14]. Данные нормы распространяются на сложные каналы с двумя и более переприемами, выполненные с применением узкополосных фильтров. Полоса рабочих частот указанных фильтров должна выбираться такой, чтобы частотная характеристика сложного КТМ соответствовала частотной характеристике простого КТМ. Частотная характеристика измеряется на участке от входного фильтра передачи оконечного передатчика модема до выходного фильтра приема приемника оконечного модема.

Таблица 9

Показатели готовности элементов системы передачи информации

Наименование

Тно

?в

?

?

Kг

Аппаратура уплотнения на транзисторах

25000

24

(1 - 4)?10-5

(1 - 4,1)?10-2

0,99904

Аппаратура уплотнения на лампах нового типа

10000

24

2?10-4

(2 - 4,1)?10-2

0,99756

Аппаратура уплотнения на лампах старого типа

2000

24

(2 - 5)?10-4

(2 - 4,1)?10-2

0,98795

Аппаратура телемеханики на центральном пункте

10000

1

7?10-4

(4,1 - 7)?10-2

0,99760

Аппаратура телемеханики на контролируемом пункте

10000

24

8?10-4

(1 - 8)?10-2

0,9999

Линия электропередачи

2800

31

(3 - 3,5)?10-4

(3 - 3,2)?10-2

0,99904

5.7. Обоснование норм по пп. а - в приведены в [14]. Нормы по пп. г, д установлены на основании анализа технических возможностей модемов АПТ-300, ТАТ-65 и ТМТП.

5.8. Обоснования приведены в [14].

5.9. В соответствии с [5, 15] при ЧМ на выходе фильтра передачи будет наблюдаться паразитная амплитудная модуляция, значение которой зависит от девиации и ширины полосы частот пропускания фильтра передачи. В нормальных условиях регулирования модема передачи глубина этой паразитной амплитудной модуляции может достигать 10 - 15 %. Норма, указанная в п. 5.9, обусловлена добавочным влиянием допустимого значения разности уровней передачи сигналов характеристических частот на выходе модема передачи (см. п. 5.8).

5.10. Уровень передачи модема определяется схемой включения модема в систему передачи информации. В эксплуатационных условиях имеются модемы, встроенные в схему ВЧ аппаратуры уплотнения (модемы КМК-64, СПИ-122, СПИ-244), и модемы (ТАТ-65, АПТ-100, АПТ-200, АПТ-300, ТМТП), выполненные в виде самостоятельной конструкции и подключаемые к аппаратуре уплотнения через соединительные кабели.

Максимальное затухание соединительного кабеля не превышает 10 дБ для случая, когда модем расположен в ином помещении, чем аппаратура связи.

Минимальный уровень передачи сигнала телемеханики на входе аппаратуры связи составляет (-25 ? -30) дБ.

Максимальный уровень передачи модемов, встроенных в аппаратуру связи, не превышает минус 10 дБ.

Норма разработана на основании вышеизложенного с учетом [14] и [18].

5.11. Обоснования приведены в [14].

5.12, 5.13. Введение норм по этим пунктам обеспечивает правильность регулирования цепей управления модулятора модема.

Наличие длины соединительного кабеля между устройством телемеханики и входом модема может влиять на форму посылок, воздействующих на вход модулятора. Коррекция влияния кабеля на значение собственных искажений модема осуществляется соответствующим регулированием цепей управления модулятором в модеме без формирователя и оптимальным выбором порога срабатывания формирователя в модемах с формирователем.

Опыт наладочных работ ПО «Союзтехэнерго» показывает, что при качественной наладке собственные искажения системы, составленной из кабеля длиной до 100 м и модема, не превышают 1,5 %.

При длине кабеля свыше 150 м собственные искажения этой же системы лежат в пределах 3 - 4 %.

5.14. Норма дана по [30] с учетом входных сопротивлений систем телемеханики, применяемых в энергосистемах.

5.15. Обоснования приведены в [14].

Приемники модемов телемеханики

5.17. Норма избирательности приемного фильтра выбрана исходя из требования исключения «подрабатывания» выходного устройства приемника от помехи при отсутствии рабочего сигнала данного модема. «Подрабатывание» будет исключено, если помеха от соседнего канала телемеханики будет на 20 дБ или более ниже чувствительности приемника.

Поскольку уровень приемного сигнала должен быть на 14 дБ выше чувствительности приемника и таким же уровнем обладает влияющий сигнал, расположенный на ±1,5(Fa - Fz) от средней частоты приема, минимальная избирательность приемного фильтра (?aф) определяется значением

Daф = 20 + 14 ? 35 дБ. (62)

5.18 - 5.20. Одним из основных параметров модема приема является чувствительность. Чувствительностью называется минимальный уровень сигнала характеристической частоты на его входе, при котором на выходе ограничителя максимальных амплитуд модема приема имеет место ограничение амплитуды приемного сигнала на 2 ± 0,5 дБ.

Допустимое изменение уровня приемного сигнала на входе модема, указанное в п. 5.19, определяется следующим образом.

При симметричной паразитной амплитудной модуляции приемного сигнала напряжение этого сигнала на выходе фильтра приема меняется на значение

±DUм = ±mUном, (63)

где m - коэффициент амплитудной паразитной модуляции;

Uном - напряжение сигнала на выходе фильтра, соответствующее номинальному приемному уровню сигнала характеристической частоты на входе приемника.

Максимальное и минимальное значения амплитуды сигнала на выходе фильтра определяются по формулам:

Uмакс = Uном + DUм= Uном(1 + m), (64)

Uмин = Uном - DUм = Uном(1 - m), (65)

Снижение значения уровня, обусловленное наличием модуляции, определяется выражением

(66)

и для m = 0,4 (40 %) соответствует 4,4 дБ.

В эксплуатационных условиях работы КТМ максимальное уменьшение приемного уровня составляет 10 дБ. Исходя из этих данных чувствительность приемника должна быть не менее чем на 14,5 дБ ниже номинального значения приемного сигнала.

Для модемов, выполненных в виде самостоятельной конструкции и используемых для организации каналов телемеханики по арендованным и внутриведомственным каналам кабельных и радиорелейных линий, минимальное значение приемного уровня в точке 0 относительно уровня равно минус 25 дБ (табл. 10). Отсюда чувствительность таких модемов должна быть не хуже значения:

Pч= -25 - 14,5 ? -40 дБ. (67)

Для модемов, встроенных в аппаратуру ВЧ связи, однозначно определить чувствительность нельзя, поскольку разные виды аппаратуры имеют разные диаграммы уровней. Однако в любом случае чувствительность приемника модема должна быть не менее чем на 14 дБ меньше номинального значения уровня приемного сигнала на входе модема, обусловленного конкретной диаграммой уровня.

Требование к наличию ручного регулирования чувствительности обусловлено тем, что в конкретных условиях наладки различных КТМ чувствительность необходимо менять.

Качество частотного дискриминатора приемника модема определяется частотной характеристикой приемника, выраженной функцией

Uд = f(F), (68)

где Uд - напряжение постоянного тока на выходе частотного дискриминатора;

F - значение частоты сигнала на входе приемника.


Таблица 10

Использование каналов тональной частоты

Вид и назначение канала

Эффективная полоса рабочих частот, кГц

Частота раздела, кГц

Допустимое значение мощности (средняя за 1 ч), мкВт, в точке 0

Максимальное число вторичных каналов ЧМ телеграфного типа при скорости

Уровни передачи в точке 0, (мкВт) на 1 канал при скорости

Примечание

суммарной

(0,3 - 3,4 кГц)

телефонной

(0,3 - 2,3 кГц)

телеграфной

(2,5 - 3,4 кГц)

50 Бод

100 Бод

200 Бод

50 Бод

100 Бод

200 Бод

1. Арендованный комбинированный канал (телефон и телеинформация)

0,3 - 3,4

2,4

32

14

18

2

-

6

-

2

4

-

1

-

3

2

1

1

1

-

-

-

-

3/-25

6/-22,5

12/-19

Передача данных в полосе частот 0,3-2,3 кГц не допускается

При меньшем числе вторичных каналов уровни могут быть увеличены до значений по п. 3, но при сохранении суммарной мощности 18 мкВт

2. Внутриведомственный комбинированный канал по кабелю и РРЛ (телефон и телеинформация)

0,3 - 3,4

2,4

50

20

30

2

-

-

2

4

-

1

3

2

1

1

1

-

-

-

5/-23,5

10/-20

20/-17

При меньшем числе вторичных каналов уровни могут быть увеличены до значений по п. 3

3. Внутриведомственный комбинированный канал по кабелю и РРЛ (телефон, телеинформация и передача данных 200 и 600 Бод)

0,3 - 3,4

2,4

100

67

33

2

-

6

-

2

4

-

1

-

3

2

1

1

1

-

-

-

-

5,5/-22,5

11/-19,5

22/-16,5

Передача данных осуществляется в полосе частот 0,3 - 2,3 кГц со снятием разговора на время передачи. При этом устанавливается уровень минус 11,5 дБ

4. Внутриведомственный специализированный канал по кабелю и РРЛ (телеинформация АРЧМ, ПАА и пр.)

0,3 - 3,4

2,4

135

-

135

24

-

-

-

12

-

-

-

6

5,5/-22,5

11/-19,5

22/-16,5

При использовании канала частично или полностью для противоаварийной автоматики допускается кратковременная передача сигналов ПАА с уровнем плюс 3,5 дБ (2220 мкВт)

5. Внутриведомственный специализированный канал по кабелю и РРЛ для передачи данных 600/1200 Бод и более

0,3 - 3,4

-

100

-

100

-

-

-

100/-10

100/-10

100/-10

На коммутируемый канал для межмашинного обмена или для взаимодействия ЭВМ с терминальным оборудованием

6. Внутриведомственный комплексный канал по кабелю и РРЛ (телефон, связь совещаний передачи данных, фототелеграф)

0,3 - 3,4

-

50

50

-

-

-

-

50/-13,5

50/-13,5

50/-13,5

Каждая из видов передачи осуществляется с разделением по времени по всей полосе частот 0,3 - 3,4 кГц

Примечания. 1. Количество каналов вторичного уплотнения указано исходя из стандартной шкалы частот, принятой для систем тонального телеграфирования в СССР. 2. Распределение уровней и количество вторичных каналов в системах ВЧ связи по ВЛ определяется на основании ТУ на соответствующую аппаратуру и специальных нормативно-технических документов.

Для обеспечения качественного приема ЧМ сигнала частотная характеристика приемника должна быть линейной в пределах значений характеристических частот данного модема с точностью 1,5 дБ.

В идеальном случае напряжение Uд = 0 при подаче на вход приемника частоты, равной значению

. (69)

Учитывая технологические допуски настройки дискриминатора, рекомендуется норма ±0,05Uдх,

где Uдх - значение напряжения сигнала в точке измерения при подаче на вход приемника сигнала характеристической частоты.

Изложенные выше требования относятся как к модемам старых конструкций (ТАТ-65, АПТ-100, КМК-64, СПИ), так и к модемам новых конструкций, которые будут разрабатываться в дальнейшем.

6.1 - 6.3. Институтом «Энергосетьпроект» выполнены исследования возможности организации каналов телемеханики по каналам тональной частоты любых видов. Данные, полученные в результате этих исследований, приведены в табл. 10. Эти данные должны учитываться при организации каналов телемеханики по высокочастотным каналам связи с учетом ограничительных положений, изложенных в технических условиях на конкретный тип высокочастотной аппаратуры уплотнения ВЛ, который используется в данной системе высокочастотной связи.

Телефонный канал, используемый для передачи сигналов телемеханики

6.6. Нормы приведены в соответствии с табл. 10, п. 4.

6.7. В соответствии с табл. 10 допустимое значение суммарной мощности всех каналов телемеханики в точке с 0 измерительным уровнем соответствует 135 мкВт. Исходя из условия равной помехозащищенности каналов, работающих на разных скоростях, имеем:

W200 = 2W100 = 4W50 (70)

где W50, W100, W200 - мощности сигналов соответственно каналов, работающих на скоростях передачи 50, 100 и 200 Бод.

Если ввести понятие единичной мощности Wэкв равной W50, получим:

(71)

W50 = Wэкв; (72)

W100 = 2Wэкв; (73)

W200 = 4Wэкв; (74)

Уровни передачи по отдельным каналам в точке с 0 измерительным уровнем будут соответственно равны:

Рэкв = 10lgWэкв; (75)

Р50 = Рэкв; (76)

Р100 = Рэкв + 10lg2 = Рэкв + 3; (77)

Р200 = Рэкв + 10lg4 = Рэкв + 6. (78)

6.8. Номинальные значения остаточного затухания установлены на основе существующих норм на телефонные каналы по высоковольтным линиям электропередачи [21].

Учитывая, что в ряде типов ВЧ аппаратуры усилители тракта приема телефонного канала и особенно выходные усилители НЧ не имеют достаточно высокой линейности, установлена норма на эксплуатационное отклонение остаточного затухания от его номинального значения, обеспечивающая снижение влияний нелинейности указанных элементов на качество работы КТМ.

6.9. В системах ВЧ связи для повышения помехозащищенности телефонного канала применяется ограничитель максимальных амплитуд, ограничивающий динамический диапазон речи на уровне минус 2 ? 0 дБ в точке 0 уровня (двухпроводный вход канала).

Внедрение этого мероприятия обеспечивает отсутствие перегрузок группового тракта передачи. В указанных условиях на выходе четырехпроводного тракта передачи предельное значение уровня передачи составляет минус 13 ± 1 дБ. На основании изложенного установлены нормы на амплитудную характеристику телефонного канала.

6.10. Плавные изменения остаточного затухания определяются работой системы АРУ и изменением в процессе эксплуатации параметров узлов аппаратуры, не охваченных системой АРУ.

Работа типовой схемы АРУ ВЧ аппаратуры в условиях изменения затухания линейного ВЧ тракта на плюс 10 и минус 20 дБ вызывает изменение остаточного затухания на плюс 1 ? минус 2 дБ. Мгновенное изменение остаточного затухания вызывается, как правило, коммутационными переключениями силового оборудования линейного ВЧ тракта.

При мгновенном изменении остаточного затухания в узлах аппаратуры уплотнения возникают нестационарные процессы, увеличивающие взаимные влияния между каналами телемеханики. Чем больше каналов телемеханики организовано по данному телефонному каналу, тем больше вероятность появления значительных влияний при мгновенном изменении остаточного затухания. Исходя из этого, установлены различные нормы на изменение остаточного затухания в зависимости от количества каналов телемеханики.

6.11. Норма на нестабильность частотной характеристики остаточного затухания установлена с учетом нормы на плавное изменение остаточного затухания. Элементы группового тракта приема в существующей аппаратуре ВЧ связи не имеют больших запасов линейности в сторону увеличения уровней сигналов, что и ограничивает допустимые значения нестабильности остаточного затухания.

6.12, 6.13. В соответствии с табл. 10 при полном использовании канала КС-3,4 или КС-2,4 для передачи телеинформации допустимое значение мощности суммарного сигнала в точке 0 уровня соответствует 135 мкВт, или минус 9 дБ. Соответственно в точке с уровнем +4,3 дБ допустимая мощность равна:

Рд= -4,7 дБ.

Если указанный телефонный канал уплотнен каналами телемеханики со скоростями 50 (N50), 100 (N100), 200 (N200) и 300 (N300) Бод, уровень приемного сигнала канала со скоростью 50 Бод определяется по формуле

P50 = Pд - 10lg(N50 + 2N100 + 4N200 + 6N300) = -4,7 - 10lg(N50 + 2N100 + 4N200 + 6N300). (79)

С учетом возможных эксплуатационных изменений приемного уровня канала телемеханики на 10 дБ допустимый уровень помех на входе «модема-50» определяется выражением

Рп50 = Р50 - Рс/пп - 10. (80)

Если полосу эффективно передаваемых частот телефонного канала обозначить через DFтф, а полосу рабочих частот «модема-50» через DFтм, то допустимый уровень помех на выходе телефонного канала равен

Pптф = Pп50 + 10lgDFтф/DFтм = -4,7 - 10lg(N50 + 2N100 + 4N200 + 6N300) -

- Рс/пп - 10 - 10lgDFтм + 10lgDFтм, (81)

при DFтм = 80 Гц имеем

Pптф = -34 - 10lg(N50 + 2N100 + 4N200 + 6N300) + 10lgDFтф - Рс/пп. (82)

Значение Рс/пп установить однозначно для всех КТМ не представляется возможным по следующим причинам:

предельное значение соотношения уровней сигнала и помехи определяется исправляющей способностью приемного устройства телемеханики, работающего с данным КТМ;

предельное значение соотношения уровней сигнала и помехи определяется характером помех;

предельное значение соотношения уровней сигнала и помехи зависит от типа модемов, используемых в КТМ.

Исследования ВНИИЭ [10, 11] показали, что в широкополосных каналах телемеханики, рассчитанных на работу со скоростями 100, 200 и 300 Бод, помехи от коронирования ВЛ по своему характеру не соответствуют помехам белого шума и огибающая их имеет максимальные значения, совпадающие по времени с положительным полупериодом линейного напряжения ВЛ. При наличии этих помех зависимость краевых искажений посылок от соотношения уровней полезного сигнала и помехи характеризуется кривыми, показанными на рис. 3, 4.

На рис. 3 даны кривые зависимости коэффициента искажений посылок от соотношения уровней сигнала и помехи при разных порогах измерения искажений. Значение коэффициента искажений посылок определяется по формуле

(83)

где nиск - количество посылок с искажениями, равными или более порога измерений;

Nпос - количество посылок, переданных за сеанс измерения.

РД 34.48.155, НР 34-70-079-85, СО 153-34.48.155 Нормы на каналы передачи телемеханической информации

Рис. 4. Кривые зависимости краевых искажений посылок от соотношения уровней сигнала и помехи:

1- при передаче комбинации посылок 1-1 и действии помех от короны; 2 - при передаче комбинации посылок 1-6 и действии помех от короны; 3 - при передаче комбинации посылок 1-6 и действии гладких помех; 4 - при передаче комбинации посылок 1-6 и действии гладких помех

На основании кривых, приведенных на рис. 3 и 4, можно сделать вывод, что краевые искажения при наличии помех от короны в 1,5 - 2 раза больше, чем при наличии гладких помех того же уровня. Анализ приведенных данных также показывает, что для получения КТМ с заданными показателями достоверности передачи информации необходимо использовать приемные устройства телемеханики с определенным значением исправляющей способности. На рис. 5 приведены кривые зависимости исправляющей способности приемного устройства телемеханики от характера и уровня помех в КТМ со скоростью передачи 200 Бод.

Таблица 5 составлена на основании вышеуказанных материалов.

Формула (82) учитывает суммарный уровень помех, обусловленный как линейными помехами, так и переходными влияниями, если КС-2,4 (КС-3,4) образован с использованием многоканальной аппаратуры уплотнения.

РД 34.48.155, НР 34-70-079-85, СО 153-34.48.155 Нормы на каналы передачи телемеханической информации

Рис. 5. Кривые зависимости требуемой исправляющей способности приемника дискретного канала телемеханики от отношения уровней сигнала и помехи в канале:

1 - Кош = 10-3 при действии помех от короны; 2 - Кош = 10-4 при действия помех от короны; 3 - Кош = 10-3 при действии гладких помех; 4 - Кош = 10-4 при действии гладких помех

6.14. В [17, 18, 22, 25] показано, что наличие в полосе рабочих частот канала телемеханики одночастотной помехи вызывает нерегулярные краевые искажения посылок на выходе модема приема. Причинами появления одночастотных помех являются: влияние посторонних ВЧ передатчиков, а также наличие нелинейности в групповых трактах многоканальной и комбинированной аппаратуры уплотнения, если каналы данной аппаратуры используются для передачи сигналов телемеханики. При наличии на входе модема приема полезного сигнала частоты Fc и сигнала помехи с частотой Fп, пропускаемой фильтром приема модема, на выходе детектора модема приема появляется помеха, частота которой определяется по формуле

(84)

Поскольку частота полезного сигнала при передаче изменяется от Fa до Fz, то частота помехи на выходе дискриминатора изменяется в пределах от до Изменение частоты помехи вызывает изменение искажений посылок на выходе модема приема. В табл. 11приведены данные экспериментальных исследований воздействия одночастотной помехи на «модем-50» со средней рабочей частотой приема 3150 Гц.

В общем случае значение максимальных краевых искажений, вызванных воздействием одночастотной помехи [5], определяется по формуле

(85)

где В - скорость передачи посылок, Бод.

Таблица 11

Данные экспериментальных исследований воздействия одночастотной помехи на «модем-50» со средней рабочей частотой приема 3150 Гц

Длительность посылки, мс

Частота помехи, Гц

Соотношение сигнал/помеха, дБ

Максимальное искажение посылок, %

23

3103

20

0

15,5

2,5

12

4,5

10

9,0

23

3199

20

0

15,5

2,5

12

4,5

8,7

9,0

23

3150

20

0

15,5

0

12

0

10

4,5

Для случая максимальной скорости передачи, т.е. при Вмакс = 0,75DF, имеем

(86)

В соответствии с табл. 11 значение искажений зависит от разностей уровней сигнала и помех на входе модема, причем при разности уровней 20 дБ помеха практически влияние на значение искажений не оказывает. При уменьшении разности уровней сигнала и помехи до 12 - 13 дБ добавочные искажения составляют 5 %.

Делая допущение о возможности добавочных искажений в канале до 5 % и учитывая, что в процессе эксплуатации приемный сигнал телемеханики изменяется до 10 дБ, предельно допустимая разность уровней полезного сигнала и одночастотной помехи устанавливается равной 23 дБ.

Номинальные значения уровней приема КТМ определяются с учетом данных табл. 10 и пояснений к п. 6.12.

6.15. В соответствии с [5] при воздействии на фильтр приема с полосой частот пропускания DF1 импульсной помехи с площадью импульса A0максимальная амплитуда напряжения помехи определяется по формуле

Uпм = 2DF1A0. (87)

Напряжения импульсной помехи на выходе телефонного канала с полосой частот DFтф и на выходе фильтра «модема 50» с рабочей полосой частот DFтм определяются по формулам:

Uитф = 2DFтфA0; Uитм = 2DFтмA0. (88)

Искажение, вызванное действием импульсной помехи, равно

(89)

При максимальной скорости передачи (когда В = 0,75DFтм) имеем:

(90)

где Uc - напряжение рабочего сигнала на выходе фильтра «модема 50». Разность уровней помехи и сигнал определяется выражением

DP = P50 - Pитм = 31,5 - 20lgdи.

При ?и = 5 % DР = 17,5 дБ.

При dи= 10 % DР = 11,5 дБ.

Учитывая, что

уровень мгновенного значения напряжения импульсной помехи на выходе тракта приема телефонного канала определяется по формуле

Ритф = Ритм + 31,6 дБ.

Ритф = Р50 - 31,5 + 20lgd + 31,6 = P50 + 20lgd.

При ?и = 5 % DРитф = Р50 + 14 дБ.

При dи= 10 % DРитф= Р50 + 20 дБ.

6.16, 6.17. Обоснования приведены в [17] и [18].

Групповой тракт каналов телемеханики

6.18, 6.19. Обоснования приведены в [17] и [18].

6.20. Нормы на уровни передачи приведены в соответствии с табл. 10.

6.22. Уровни передачи отдельных каналов телемеханики на входе ГТТ2 выбираются исходя из условия получения минимальных нелинейных искажений в групповых трактах передачи и приема каналообразующей аппаратуры с учетом эффективно передаваемой полосы частот конкретного канала телемеханики.

В ВЧ аппаратуре наименьшей линейностью обладает мощный усилитель тракта передачи и для устранения влияния этой нелинейности существует методика оптимального распределения мощности передатчика по каналам комбинированной аппаратуры. Указанная методика приведена в пп. 6.37 - 6.42 данных Норм. В процессе наладки устанавливают заданное соотношение уровней на выходе ВЧ передатчика, после чего путем измерения определяют номинальное значение входных уровней отдельных каналов телемеханики на входе ГТТ2, которые и фиксируются в электрическом паспорте на аппаратуру.

6.26. Применение ограничителя максимальных амплитуд (ОМА) в телефонном канале многоканальных и комбинированных систем ВЧ связи по ВЛ обеспечивает помехозащищенность между каналами, ибо исключает передачу по каналу завышенных уровней сигналов, вызванных повышенной громкостью разговора абонента. Особенно важно исключить перегрузку группового тракта в системах связи при передаче по ним сигналов телемеханики.

Исходя из этого к амплитудной характеристике ОМА предъявляются повышенные требования, которые, однако, реализуются при тщательной наладке этого узла в любом типе аппаратуры.

Выбор порога ограничения ОМА определяется канальностью системы связи, разгруженностью этих каналов во времени и наличием в системе связи переприемов.

Если в системе связи организовано более двух ГТТ, желательно применение ОМА с порогом ограничения минус 2,5 дБ. Если в канале телефонной связи предполагается организация переприема по низкой частоте, порог ограничения ОМА желательно выбирать 0 дБ, чтобы сохранить достаточную разборчивость сложного канала телефонной связи.

Сложные каналы телемеханики

6.27 - 6.29. Обоснования приведены в [17] и [18].

6.31. Наличие нелинейности в тракте передачи вызывает появление сигналов комбинационных частот (помех), воздействие которых на каналы телемеханики эквивалентно воздействию одночастотной помехи.

Поскольку помехи указанного вида вызываются несколькими элементами нелинейности тракта и арифметически суммируются, расчет помехозащищенности каналов телемеханики целесообразно оценивать в отношении этих помех.

Максимальное значение уровня помехи имеет место при наличии в канале двух сигналов и с уровнями передачи (на входе четырехпроводного тракта канала) минус 19 дБ каждый.

Если через Р50 обозначить номинальный уровень сигнала канала телемеханики со скоростью передачи 50 Бод, допустимый уровень комбинационной помехи (Рпк) для этого канала определяется по формуле

Рпк = Р50 - 23. (91)

Минимально допустимое затухание нелинейности тракта определяется выражением

Адк = Р1пр - Рпк = Р1пер - а0 - Р50 - 23 = -19 +17,4 - Р50 + 23 = 21,4 - Р50, (92)

где Р1пр, Р1пер - соответственно уровни приема и передачи сигнала;

а0 - остаточное затухание четырехпроводного тракта.

6.32. Данные нормы разработаны для случая, когда переприемные участки сложного канала имеют одинаковые параметры. При этом считается, что помехи в сложном канале суммируются квадратично, а продукты нелинейности - арифметически.

При определении нормы на отклонение частоты учтены возможность арифметического сложения частотных отклонений на каждом переприемном участке при условии, что эти отклонения имеют один и тот же знак.

6.36. Достоверность передачи информации по сложному каналу, в котором используется модем с номинальной скоростью передачи выше номинальной скорости первичного устройства телемеханики, обусловлена снижением воздействия на канал в этом случае линейных помех, расхождения частот и изменения фазы сигнала.

Высокочастотная каналообразующая аппаратура

6.37, 6.38. На рис. 6 представлена типовая амплитудная характеристика группового тракта передачи ВЧ аппаратуры, выраженная функцией:

S = f(Uвых). (93)

Прямолинейным участком характеристики (а - б) является участок, на котором нелинейности не превышают 1,5 дБ.

Максимальная мощность передатчика должна распределяться между сигналами телефонного канала и сигналами каналов контрольной частоты АРУ. В условиях гладких линейных помех для получения одинаковой помехозащищенности по телефонному каналу и сигналу контрольной частоты необходимо выдержать условие:

(94)

где ?Fк.ч - рабочая полоса частот канала контрольной частоты.

Для случая DFк.ч = 100 Гц и ?Fтф = 2300 Гц

Uк.ч = 0,22Uтф макс. (95)

Для исключения влияний между телефонными каналами данной аппаратуры должно быть выдержано условие:

Uмакс = (Nтф + 0,22Nк.ч)Uтф макс. (96)

РД 34.48.155, НР 34-70-079-85, СО 153-34.48.155 Нормы на каналы передачи телемеханической информации

Рис. 6. Типовая амплитудная характеристика группового тракта передачи ВЧ аппаратуры

Отсюда максимальное напряжение телефонного канала (Uтф.макс) и напряжение сигнала контрольной частоты (Uк.ч) определяется по формулам:

(97)

(98)

6.37, 6.40. Если КС-3,4 уплотняется каналами телемеханики в полосе частот 2,4 - 3,4 кГц, то условие распределения мощности между телефонными каналами и каналами телемеханики определяется соотношением рабочих полос указанных каналов.

Каналы телемеханики на скоростях передачи 50, 100 и 200 Бод имеют соответственно рабочие полосы частот: 80, 160 и 320 Гц. Напряжение сигналов указанных каналов на выходе передатчика целесообразно выразить через значение напряжения некого эквивалентного канала с полосой рабочих частот 80 Гц.

U50 = Uэкв; (99)

(100)

(101)

При равной помехозащищенности напряжение сигнала КС-2,4 определится:

(102)

Здесь коэффициент А0 учитывает, что каналы телемеханики работают по системам 4М, а телефонный канал - по системе ОБП и, следовательно, имеют различную норму на допустимое соотношение уровня рабочего сигнала и помехи:

(103)

где ?Рс1/п, DРс1/п - допустимое соотношение уровней сигнала и помехи соответственно в телефонном канале и канале телемеханики.

При существующей норме ?Рс1/п = 25 дБ, ?Рс2/п = 18 дБ А0 составляет 5, а напряжение сигнала КС-2,4 будет равно:

(104)

На основании изложенного имеем:

(105)

(106)

Абсолютные уровни передачи по напряжению каждого канала равны:

Р?50 = 20lgUэкв + 2,2; (107)

Р?100 = 20lgUэкв + 5,2; (108)

Р?200 = 20lgUэкв + 8,2; (109)

Р?тф 2,4 = 20lgUэкв + 21,4; (110)

Р?гтт = 20lgUгтт = 20lgUэкв + 20lg(N50 + 1,41N100 + 2N200). (111)

Здесь

Uгтт = N50U50 + N100U100 + N200U200 = Uэкв(N50 + 1,41N100 + 2N200). (112)

Учитывая, что номинальное значение уровня телефонного сигнала на выходе четырехпроводного тракта передачи минус 13 дБ, усиление тракта передачи телефонного сигнала и усиление тракта передачи ГТТ1 определяется выражением

Sтф 2,4 = Sгтт1 = Ртф 2,4 + 13. (113)

Усиление тракта передачи ГТТ2 не соответствует значению усиления в тракте передачи телефонного канала и определяется выражением

Sгтт2 = Ргтт - Р02, (114)

где Р02 - суммарный уровень сигнала модемов передачи на входе ГТТ2.

Значение уровней каналов телемеханики в точке с нулевым измерительным уровнем определяется:

для канала со скоростью передачи 50 Бод

для канала со скоростью передачи 100 Бод

Р0/100 = P0/50 + 3 = -16,2 дБ;

для канала со скоростью передачи 200 Бод

Р0/200 = P0/50 + 6 = -13,2 дБ.

6.42. В режиме максимальной чувствительности ВЧ приемника линейные помехи проникают в канал телемеханики с повышенным уровнем. Наличие сигнала помех на выходе приемника модема без формирователя посылок может вызвать ложное срабатывание приемного устройства телемеханики. В модемах с формирователями наличие помех на входе формирователя может вызвать ложное срабатывание формирователя, а следовательно, и ложное срабатывание устройств телемеханики.

Данные явления не будут наблюдаться, если напряжение помех в указанных точках будет в 5 - 6 раз меньше номинального напряжения полезного сигнала. Исходя из этого установлена норма, равная 15 дБ.

Линейный высокочастотный тракт системы связи

6.43. Обоснования приведены в [31]. Для определения нестабильности затухания ВЧ тракта при вводе КТМ в эксплуатацию в обязательном порядке выполняются измерения затухания ВЧ тракта на частотах каналов телемеханики в нормальном режиме ВЛ, входящих в соответствующий линейный ВЧ тракт, при XX ВЛ (т.е. при отключении ВЛ с обоих концов от шин подстанций) и при заземлении ВЛ на конечных подстанциях.

6.44. Данная норма разработана на основании [31] с учетом конкретных условий использования каналов телемеханики. При этом каналы телерегулирования и телеизмерения в системах противоаварийной автоматики по значению запаса перекрываемого затухания приравнены к ВЧ каналам защиты.

К каналам телемеханики, предназначенным для ТУ-ТС с системными объектами, предъявляются повышенные требования в части надежности. Они должны иметь запас по перекрываемому затуханию не меньше 11 дБ.

Список использованной литературы

1. ГОСТ 26.013-81. Средства измерения и автоматизации. Сигналы электрические с дискретным измерением параметров, входные и выходные.

2. ГОСТ 14663-83. Устройства приемные магистральной радиосвязи гектаметрового-декаметрового диапазона волн. Основные параметры, технические требования и методы измерений.

3. FRUNK B., CRUNTER A. «High Power Liucar Amplitter for signale Sidebang Applications - IRF Frans on Communications Sistem». 1956, CS4 № 2.

4. KOTT V. «Budie pro SSB, AM a CW - Amaterske Radio». 1959, cis 6.

5. ГУРОВ В.С. и др. Передача дискретной информации и телеграфия. - М.: Связь, 1974.

6. СПРАВОЧНИК по техническим средствам сбора и передачи информации. - Киев, Техника, 1973.

7. ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ справочник по электросвязи. Т. VIII. Радиосвязь. - М.: Связь, 1968.

8. ГОСТ 26.205-83. ЕССП. Устройства телемеханики. Общие технические условия.

9. ХАРАКТЕРИСТИКИ устройств дальней связи для энергосистем в присутствии помех. Х.К. Поджик и др. Комитет СИГРЭ № 35. Париж, 1970.

10. БАРАНОВА В.Б. Испытания аппаратуры типа АПТ в каналах телеинформации по высоковольтным линиям электропередачи. - Электрические станции, 1978, № 4.

11. БАРАНОВА В.Б., ПОБЕРЕЖСКАЯ Р.Д., СОКОЛОВ В.Б. Аппаратура каналов телемеханики типа АПТ для энергосистем. - Электрические станции, 1977, № 6.

12. СПРАВОЧНИК по наладке высокочастотных устройств управления энергосистемами. Под ред. Э.С. Мусаэляна. - М.: Энергия, 1984.

13. ОБЩЕЕ рассмотрение надежности систем дальней связи для диспетчерского управления нагрузкой высоковольтной сети энергосистем Италии. Комитет СИГРЭ № 35, Тулуза, 1971.

14. ГОСТ 18664-79. Аппаратура тонального телеграфирования с частотной модуляцией. Основные параметры.

15. ГУРОВ В.С. и др. Основы передачи данных по проводным каналам связи. - М.: Связь, 1964.

16. МАЛЫШЕВ А.И. Некоторые вопросы трансляции импульсов набора в высокочастотном телефонном канале по ЛЭП. - В сб.: Вопросы эксплуатации устройств связи в энергосистемах. Вып. 2. - М.: Госэнергоиздат, 1963.

17. ВРЕМЕННЫЕ нормы на каналы высокочастотной телемеханической связи по линиям электропередачи 110 - 500 кВ. - М.: БТИ ОРГРЭС, 1968.

18. НОРМЫ и рекомендации на каналы телемеханики по линиям электропередачи. - М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1975.

19. ШВАРЦМАН В.О. и др. Каналы передачи данных. - М.: Связь, 1970.

20. БУРДЕНКОВ Г.В., МАЛЫШЕВ А.И. Автоматика, телемеханика и передача данных в энергосистемах. - М.: Энергия, 1978.

21. ПРАВИЛА приемки в эксплуатацию высокочастотных систем телефонной связи и каналов телемеханики по ВЛ. - М.: СПО Союзтехэнерго, 1983.

22. ДУБОВИК В.А., ВЫГОДСКИЙ С.А. и др. Частотное телеграфирование. - М.: Связьиздат, 1962.

23. МАЛЫШЕВ А.И. Вопросы анализа взаимных влияний каналов многоканальной аппаратуры телемеханики. - В сб.: Вопросы эксплуатации устройств связи в энергосистемах. Вып. 2. М.: Госэнергоиздат, 1962.

24. КАРТЬЯНУ Г. Частотная модуляция. Изд-во АРНР (Румыния), 1961.

25. ЗАГЯНСКИЙ А.И. Влияние сосредоточенных помех на работу каналов телемеханики. - В сб.: Вопросы эксплуатации устройств связи и телемеханики в энергосистемах. Вып. 9, М.: Энергия, 1968.

26. МИКУЦКИЙ Г.В. Каналы высокочастотной связи для релейной защиты и автоматики. - М.: Энергия, 1977.

27. ИСПЫТАНИЯ систем передачи данных, работающих с большими скоростями в полосе 0,3 - 3,4 кГц, проведенные в Италии с декабря, 1966. Комитет СИГРЭ № 35. Рим, 1969.

28. ДИВНОГОРЦЕВ Г.В. Вопрос загрузки телефонных каналов фазоманипулированными сигналами передачи данных. - Электросвязь, 1964, № 11.

29. ГОСТ 23715-79. Аппаратура каналообразующая телеграфная. Показатели надежности и методы их испытаний.

30. ГОСТ 22937-78. Цепи местные двухполюсные систем телеграфной связи и передачи данных. Типы и основные параметры.

31. РУКОВОДЯЩИЕ указания по выбору частот высокочастотных каналов по линиям электропередачи 35, 110, 220, 330, 500 и 750 кВ. - М.: СПО Союзтехэнерго, 1977.




Реклама: ;


Самые популярные документы раздела



Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика