or or

انتقال اطلاعات از طریق شبکه برق

نیازمندی های یدیما - درج رایگان آگهی و تبلیغات در اینترنت

دانشکده مهندسی برق، کامپیوتر و فناوری اطلاعات

گزارش سمینار کارشناسی ارشد در رشته مهندسی فناوری اطلاعات

انتقال اطلاعات از طریق شبکه برق

چکیده
فناوری انتقال اطلاعات از طریق خطوط برق به مصرف کننده نهایی، یکی از فناوری­های رو به رشد در بسیاری از کشورهای پیشرفته­ی جهان است. بسیاری از کشورهای در حال توسعه نیز، برای استفاده و بکارگیری این فناوری در سطح شبکه­ی برق مطالعاتی انجام داده­ و برخی از آنها به نصب آن پرداخته­اند. از اینرو در این پروژه ابتدا به معرفی و کلیات فنی این فناوری ­پرداخته می­شود و سپس مزایا، کاربردها و مشکلات آن ذکر می­شود. در نهایت، طول عمر این فناوری و زمان استفاده موثر از آن بررسی خواهد شد.

1-1-مقدمه

PLC[1] از سالها قبل در خطوط فشار قوی (400KV, 230KV, 132KV, 63KV) برای اهداف کنترلی وحفاظتی بین نیروگاهها وپست­های فشار قوی ومراکز کنترلی (دیسپاچینگ) استفاده می­شود. برای مثال می­توان به کنترل تنظیم تولید نیروگاهها از راه دور(تنظیم نقطه مرجع نیروگاه)، ارتباط تلفنی بین پست­های فشار قوی و نیروگاهها، ارسال مقدار توان، انرژی، ولتاژ و جریان کل شبکه به مرکز دیسپاچینگ، فرامین حفاظتی و… نام برد. در واقع PLC انتقال داده­های مخابراتی را در خطوط فشار قوی بر عهده دارد و این اطلاعات از طریق هادی­های فشار­قوی انتقال می­یابد(هادی­های فشار قوی معمولا از نوع ACSR[2] هستند). انتقال اطلاعات از طریق PLC معمولا به صورت آنالوگ صورت می­گیرد که برای مدولاسیون سیگنالهای ارسالی از روش­های مختلفی استفاده می­شود. این سیگنال­ها معمولا در محدوده فرکانسی کیلوهرتز ( فرکانس­های پائین که در ایران بین 40KHz تا 500KHz ) کار می­کنند و به همین دلیل ظرفیت انتقال نسبتاً کمی را ارائه می­دهند که البته با توجه به این که اطلاعات کنترلی و حفاظتی شبکه قدرت خیلی حجیم نیست تا کنون PLC در شبکه قدرت جایگاه خود را حفظ کرده است.

کاربرد PLC به­تدریج به خاطر سادگی آن در سیستم توزیع برق (33KV به پایین) در بعضی از کشورهای پیشرفته مانند ژاپن و بعد از آن در اروپا و آمریکا شروع شد. علت اصلی استفاده از این سیستم در بخش توزیع، اتوماسیون شبکه توزیع بود. اتوماسیون توزیع به معنی نظارت (Monitoring ) و کنترل سیستم توزیع از یک مرکز اصلی مانند شرکت توزیع یا برق منطقه ای است. یعنی کلیه فرامین به کلیدهای قدرت، خازن­ها، راکتورها و یا فرامین حفاظتی از راه دور صورت گیرد. چنین بستری در صنعت برق نیازمند کانال های مخابراتی است. همان طور که می دانیم امروزه کانال های مخابراتی بسیار زیادی که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند در دسترس است. در این شرایط برای طراحان، PLC (در سیستم­های توزیع به [3]DLC نیز معروف است) به خاطر وجود هادی های الکتریکی در سطح توزیع ساده­ترین گزینه بود.

امروزه سعی بر این است که اتصال به اینترنت از طریق اتصال به خروجی­های برق به آسانی میسر شود. ارسال اطلاعات از طریق خطوط قدرت یا PLT[4] از خطوط الکتریکی موجود به منظور انتقال پهنای باند مخابراتی به درون شبکه خانگی و ارائه سرویس­های مخابراتی درون خانه­ها و شرکت­ها استفاده می­کند و مهمترین مزیت آن  استفاده از شبکه برق موجود بدون نیاز به ایجاد کانال های مخابراتی جدید می­باشد [1].

با وجود مزایایی که PLC  می­تواند ارائه دهد تنها مواردی که توسعه این تکنولوژی را به عقب انداخته است، اموری همچون چگونگی استاندارد­سازی و مشکلات اقتصادی می­باشد. بدون تکامل و توسعه در ایجاد استانداردهای مناسب به صورت جهانی، نمی توان PLT را به عنوان یک تکنولوژی درخور و بدون خطر مورد استفاده قرار داد. همچنین این تکنولوژی قادر است به عنوان یک جایگزین برای شبکه­های مخابرات بین­المللی موجود مورد استفاده قرار گیرد و همه نوع خدمات از جمله سرویس­های صوتی، سرویس­های دیتا و خصوصاً فاکس و دسترسی به اینترنت پر سرعت و کم هزینه برای تمامی منازل را فراهم کند. بنابراین هدف اصلی ارائه روشی  برای بهره­برداری از خطوط قدرت داخلی به عنوان شبکه­های گسترده محلّی پر سرعت است که بتوانند اطلاعات صوتی و تصویری دیجیتال را در کنار دیگر اطلاعات حمل کنند.

مطالعات بیشمار و آزمایشات بسیار زیاد نشان داده است که امکان استفاده از فرکانس­های بالا و پهنای باند بیشتر برای انتقال از طریق شبکه برق وجود دارد و با فرکانس­های حدود 6/1 تا 30 مگاهرتز می­توان به نرخ انتقال اطلاعات تا حداکثر چند صد مگابیت بر ثانیه با استفاده از ظرفیت شبکه­های توزیع در مراحل ولتاژ فشار ضعیف[5] و ولتاژ فشار متوسط[6] دست یافت [2].

[1]-Power Line Carrier

[2]-Aluminum Conductor Steel Reinforced

[3]– Distributed Line Carrier

4-Power Line Telecommunication

[5]-Low Voltage (LV)

[6]– Medium Voltage (MV)

 

فهرست

چکیده 8

فصل اول:مقدمه………………………..9

1-1-مقدمه. 10

فصل دوم: معرفی فناوری در حد شناخت کلی.. 12

2-1- مقدمه. 13

2-2- ساختار شبکه PLC.. 15

2-2-1- شبکه دسترسی.. 20

2-2-2- شبکه توزیع. 22

2-2-3- اتصال به شبکه های ارائه دهنده خدمات (اینترنت و شبکه PSTN ) 23

2-3- تجهیزات PLC  در سطح توزیع. 24

2-3-1- تجهیزات مورد نیاز مشترکین.. 25

2-3-2- تکرار کننده 26

2-3-3-  ترانسفورماتور. 27

2-3-4- Couplers. 28

2-3-5-  نصب تجهیزات… 29

2-4- باندهای فرکانسی و روشهای مدولاسیون. 30

2-4-1-  DSSS. 31

2-4-2-  OFDM… 32

2-4-3-  GMSK.. 32

2-5- PLC های نسل بعد. 33

2-6- مقایسه PLC با دیگر فناوریهای انتقال اطلاعات… 33

2-6-1- شبکه مخابرات نوری.. 34

2-6-2- شبکه مخابراتی ماهواره‌ 34

2-6-3- xDSL.. 36

فصل سوم: مروری بر کارهای گذشته همرا به مزایا و مشکلات استفاده از فناوری.. 38

3-1- مقدمه. 39

3-2- مروری بر کارهای گذشته 39

3-2-1- مقدمه. 39

3-2-2- تکنولوژی PLC.. 40

3-2-3- تکنولوژی مدولاسیون اطلاعات… 41

3-2-4- مدل کانال. 44

3-3- بررسی مزایا و معایب سیستم مخابراتی PLC.. 44

3-3-1- مزایای سیستم PLC.. 44

3-3-2- معایب سیستم PLC.. 45

3-4- کاربردهای مختلف سیستم PLC.. 46

3-4-1- کنترل تجهیزات خانگی.. 46

3-4- 2-  شبکه سازی خانگی.. 46

3-4-3- دسترسی به اینترنت… 47

3-4-4- پخش برنامه‌های رادیویی.. 49

3-4-5- تلفن.. 49

3-4-6- کاربردهای دیگر PLC.. 50

3-5- مشکلات موجود در به کارگیری فناوری  PLC.. 52

3-5-1- مشکلات فنی موجود در به کارگیری فناوری  PLC.. 50

3-5-2- ظرفیت سیستم های PLC.. 53

3-5-3-  فاصله. 54

3-5-4- ساختار شبکه. 55

3-5-5- تداخل.. 57

3-6- مشکلات دیگر موجود در به کارگیری فناوری PLC.. 58

فصل چهارم: نتیجه­گیری.. 59

پیوست… 61

الف- فهرست نمادهای به کار رفته. 61

ب- واژه نامه. 62

مراجع. 64

فهرست جداول

جدول(2-1):مشخصات فنی کابل­های شکل 1-11
15
جدول (2-2): مقایسه­ای کمی بین PLC  و دیگر تکنولوژی­ها
29

فهرست اشکال

شکل(2-1): RTU
5
شکل(2-2):  بلوک دیاگرام PLC در خطوط انتقال
6
شکل(2-3):  نمودار تک خطی خط انتقال قدرت با وجود PLC
6
شکل(2-4): اصول کلی PLC
8
شکل(2-5):  نمایش کلی یک سیستم PLC
10
شکل(2-6): نمایش کلی یک سیستم PLC با پهنای باند کم
10
شکل (2-7): ساختار کلی شبکه PLC و خانواده های آن در شبکه توزیع
11
شکل (2-8): ساختار PLT با پهنای باند وسیع در شبکه توزیع
12
شکل(2-9 ):نحوه ی اتصال شبکه خانگی و دسترسی
13
شکل(2-10): سیستم معمول ولتاژ پایین در آلمان
14
شکل (2-11) کابل­هایی که اغلب در سیستم­های دسترسی و خانگی استفاده می­شود
14
شکل (2-12) نحوه اتصال ایستگاه­های HV/MV به یکدیگر
16
شکل (2-13) نحوه اتصال اینترنت و PSTN به شبکه PLC
17
شکل(2-14): تجهیزات PLC در شبکه­های توزیع و دسترسی
18
شکل(2-15): نمونه­ای از یک مودم CPE
19
شکل(2-16): چند نمونه­ای از یک مودم­های تجاری موجود در بازار به همراه اسم شرکتهای سازنده
19
شکل (2-17):  نمونه­ای از دو تکرار کننده در اتاق کنتور و کابینت خیابان
20
شکل (2-18): نمونه­هایی از چند TE
21
شکل (2-19): نمونه­هایی از واحدهای متصل کننده
22
شکل (2-20) سه روش متداول مدولاسیون مورد استفاده در PLC
24
شکل (3-1): نحوه ایجاد تداخل توسط خطوط قدرت
36
شکل (3-2): نحوه تخصیص فرکانس برای کاربردهای همزمان از خط تلفن
38
شکل (3-3): نمونه ای از شبکه شدن تجهیزات اداری و خانگی
38
شکل (3-4):  برخی از کاربردها و مزایای فناوری PLC
40

فرمت فایل: Word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات: 69
حجم: 964 کیلوبایت

355,000 ریال – خرید


اطمینان به اصالت سایت / راهنمای خرید/ کد تخفیف / گزارش مشکل در خرید/ تبلیغات در سایت

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.