Un nuovo metodo per risolvere la limitazione della distanza della trasmissione della porta seriale remota RS232

sfondo:

La sottostazione Weishan da 35kV è una sottostazione integrata di tipo box. I dispositivi di protezione delle apparecchiature a 35kV e 10kV e il dispositivo di controllo remoto WYD-801 sono installati nel trasformatore a scatola. La sala delle apparecchiature di comunicazione della sottostazione è dotata di apparecchiature di comunicazione (ricetrasmettitore ottico intelligente PCM SDH), che è responsabile della ricezione dei dati inviati dal dispositivo di controllo remoto WYD 801 e del loro invio all'unità di smistamento. Il trasformatore di tipo box si trova a più di 60 metri di distanza dalla sala di comunicazione del dispatching. La porta seriale digitale remota del dispositivo di telecontrollo WYD-801 è RS-232. Secondo il libro "Principles and Applications of Comprehensive Automation in Substations", capitolo 2 Caratteristiche elettriche della porta seriale remota RS-232: L'RS-232 utilizza un circuito di trasmissione e ricezione single-ended, la sua velocità di trasmissione dei dati è limitata a 20kbps e la distanza teorica di trasmissione è limitata a 15 metri (libro "Principles and Applications of Integrated Automation of Substations"); se si utilizzano cavi audio ordinari come canali di trasmissione di telecontrollo, l'attenuazione dei dati sarà molto elevata e il tasso di errore di bit del canale sarà molto alto (vedere la figura seguente). Ovviamente, questo metodo di trasmissione non può soddisfare i requisiti. .

Proporre un piano e dimostrarlo

Alla luce della situazione attuale del canale di telecontrollo nella sottostazione di Weishan e delle caratteristiche tecniche della comunicazione seriale Rs232, RS-485 e RS-422, dopo un'attenta analisi e ricerca, vengono proposte le tre soluzioni seguenti:

(1) Installare un modem sulla porta seriale digitale WYD-801 del dispositivo di controllo remoto di tipo box, convertire il segnale digitale in segnale analogico attraverso il modem, trasmetterlo al terminale ottico intelligente PCM SDH dell'apparecchiatura di trasmissione ottica nella sala di comunicazione attraverso il cavo audio e, infine, caricare e programmare attraverso il canale in fibra ottica (vedere l'Allegato 2). Dimostrazione: Questa soluzione converte i segnali digitali in segnali analogici e risolve il problema della trasmissione dei segnali digitali limitata dalla distanza. Tuttavia, richiede l'installazione di un modem, che ne aumenta il costo, e la trasmissione del segnale analogico è fortemente influenzata dai campi elettromagnetici e ha una scarsa capacità anti-interferenza. Il tasso di errore di bit del canale influisce sull'accuratezza della trasmissione dei dati.

(2) Installare un armadio alto 2 metri e un sottoquadro PCM nel trasformatore, posare 60 metri di cavo coassiale a 8 conduttori tra la sala computer di comunicazione e il trasformatore e completare il collegamento della linea 2M del telaio di distribuzione digitale tra la sala computer di comunicazione e il trasformatore. Il segnale digitale WYD-801 del dispositivo di controllo remoto viene trasmesso al ricetrasmettitore ottico SDH nella sala di comunicazione attraverso la linea dati 2M dell'apparecchiatura PCM e infine caricato per la programmazione attraverso il canale in fibra ottica (vedere la figura 3 allegata). Argomento: Questa soluzione utilizza abilmente le linee 2M per trasmettere i segnali di telecontrollo. Il segnale digitale ha una forte capacità anti-interferenza e una bassa attenuazione del segnale. Tuttavia, a causa dello spazio limitato all'interno del trasformatore di tipo box, non è possibile installare armadi e apparecchiature PCM.

(3) Installare un convertitore di porta seriale RS-232/422/485 su entrambe le estremità del dispositivo di controllo remoto di tipo box WYD801 e sull'apparecchiatura di trasmissione ottica nella sala di comunicazione per realizzare la comunicazione a distanza. (Poiché l'unità di spedizione deve impartire comandi di controllo e regolazione a distanza, si utilizza un cablaggio RS-232/422 a quattro fili. Lo schema di cablaggio è il seguente). Dimostrazione: Questa soluzione converte il segnale digitale RS-232 in trasmissione RS422 installando un convertitore di porta seriale RS-232/485/422 sulla porta seriale digitale RS-232 del dispositivo di controllo remoto WYD 801 del trasformatore a scatola. Poiché la trasmissione dei dati RS-485/422 adotta la trasmissione differenziale, detta anche trasmissione bilanciata, con una distanza massima di trasmissione di 2 chilometri e una velocità massima di trasmissione di toM/s. Il convertitore ha dimensioni e costi ridotti, che lo rendono molto adatto alle esigenze in loco.

(4) Conclusione: Opzione 1: è possibile realizzare la trasmissione dati remota in loco, ma poiché il canale di trasmissione è analogico, la trasmissione dei dati è fortemente influenzata dall'ambiente e ha una scarsa capacità anti-interferenza, quindi può essere utilizzata come canale di backup; Opzione 2: a causa della posizione all'interno del trasformatore della scatola è limitata e non può essere realizzata, ma può essere la scelta migliore quando ci sono molti collegamenti di telecontrollo e di trasferimento del segnale audio tra le fabbriche. Opzione 3: utilizzare un convertitore di porta seriale digitale per realizzare la trasmissione di telecontrollo, con una forte capacità anti-interferenza dei dati e un basso tasso di errore di canale. Questa soluzione soddisfa i requisiti. Dopo aver contattato i produttori di comunicazione, abbiamo scelto il convertitore seriale passivo RPEO1, un prodotto della Wuhan Ruifeng Communication Technology Co.

Riassumere:

Attualmente, il sistema di automazione integrato CBZ-8000 del trasformatore Weishan da 35kV funziona normalmente e in modo stabile. Grazie all'installazione del convertitore di porta seriale, il tasso di errore di bit del canale di controllo remoto è pari a zero, i dati telemetrici sono accurati, la segnalazione remota si riflette in tempo reale e il dispatcher emette comandi di controllo e regolazione remoti. Il sistema può essere eseguito correttamente e soddisfare pienamente le "Regole di accettazione pratica per il sistema di automazione del dispacciamento della rete elettrica a livello di contea", ponendo una solida base per i dispacciatori per monitorare la rete elettrica in tempo reale e allocare i carichi in modo ragionevole.