RU2734318C1 - Method of receiving and transmitting information over ac power transmission line - Google Patents
Method of receiving and transmitting information over ac power transmission line Download PDFInfo
- Publication number
- RU2734318C1 RU2734318C1 RU2020122716A RU2020122716A RU2734318C1 RU 2734318 C1 RU2734318 C1 RU 2734318C1 RU 2020122716 A RU2020122716 A RU 2020122716A RU 2020122716 A RU2020122716 A RU 2020122716A RU 2734318 C1 RU2734318 C1 RU 2734318C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zero
- voltage
- transmitting
- transmission line
- power transmission
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B3/00—Line transmission systems
- H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
- Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
- Y04S40/121—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using the power network as support for the transmission
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам передачи информации по линиям электропередачи переменного тока и может быть использовано для дистанционной передачи команд управления технологическим оборудованием.The invention relates to methods for transmitting information over AC power lines and can be used for remote transmission of control commands for technological equipment.
Известен способ передачи информации по линиям электрических сетей переменного тока, применяемый для дистанционного управления оборудованием, использующий стандарт Х10 (см. патент US 4638299 от 1987.01.20, МПК 2006.01 Н04М 11/04), признаки которого реализованы, по существу, во всех способах передачи информации в моменты перехода переменного напряжения через ноль, и являющийся аналогом предлагаемому способу. Протокол взаимодействия передающих и принимающих модулей X10 основан на амплитудной модуляции импульсных управляющих сигналов, передаваемых по силовой линии электропитания. Для передачи информации используется генерация коротких импульсов частотой 120 кГц в моменты перехода переменного напряжения электросети через ноль. Двоичной единице соответствует передача сигнала с частоты 120 кГц в течение 1 мс, а двоичному нулю соответствует отсутствие сигнала. There is a known method of transmitting information over the lines of AC electrical networks, used for remote control of equipment, using the X10 standard (see US patent 4638299 from 1987.01.20, IPC 2006.01 H04M 11/04), the features of which are implemented, in essence, in all transmission methods information at the moments of transition of alternating voltage through zero, and is analogous to the proposed method. The protocol of interaction between transmitting and receiving X10 modules is based on the amplitude modulation of pulse control signals transmitted over the power supply line. To transmit information, the generation of short pulses with a frequency of 120 kHz is used at the moments of the transition of the alternating voltage of the mains through zero. A binary one corresponds to a signal transmission from a frequency of 120 kHz for 1 ms, and a binary zero corresponds to no signal.
Недостатком данного способа передачи информации является то, что высокочастотная информационная посылка, формируемая в момент перехода напряжения электросети через ноль, является источником помех, а так же, малая дальность передачи информации, так как на высокочастотный сигнал негативное влияние оказывают реактивные составляющие сопротивления линии электропередачи.The disadvantage of this method of transmitting information is that the high-frequency information message, which is formed at the moment the mains voltage crosses zero, is a source of interference, as well as the short range of information transmission, since the reactive components of the resistance of the power transmission line negatively affect the high-frequency signal.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ передачи информации по питающей сети от передающего модуля к принимающему модулю, включающий передачу команд управления технологическим оборудованием путем формирования в моменты перехода переменного напряжения линии электропередачи через ноль длительных переменных временных интервалов, характеризующихся нулевым уровнем напряжения (см. Е.В. Вставская, Е.В. Костарев, Способ передачи информации по питающей сети и его применение в построении систем автоматизированного управления наружным освещением, Вестник ЮУрГУ, № 2, 2011, с.81-84).The closest to the claimed technical solution is a method of transmitting information over the supply network from the transmitting module to the receiving module, including the transmission of control commands for technological equipment by forming at the moments of the transition of the alternating voltage of the power line through zero long variable time intervals characterized by a zero voltage level (see E .V. Vstavskaya, EV Kostarev, A method of transmitting information over a power supply network and its application in the construction of automated control systems for outdoor lighting, Vestnik SUSU, No. 2, 2011, p. 81-84).
Недостатком прототипа является изменение величины действующего значения сетевого напряжения, за счет отсутствия в линии электропередачи напряжения в течение длительного временного интервала и, как следствие, влияние на работу других потребителей электроэнергии.The disadvantage of the prototype is the change in the value of the effective value of the mains voltage, due to the absence of voltage in the power transmission line for a long time interval and, as a consequence, the effect on the operation of other electricity consumers.
Технический результат предлагаемого технического решения заключается в упрощении функций передающего и принимающего модулей и в уменьшении влияния процесса передачи информации на сеть электропитания.The technical result of the proposed technical solution is to simplify the functions of the transmitting and receiving modules and to reduce the influence of the information transfer process on the power supply network.
Данный технический результат достигается тем, что в способе передачи и приема информации по линии электропередачи переменного тока, включающем передачу команд управления технологическим оборудованием путем формирования в момент перехода переменного напряжения линии электропередачи через ноль временного интервала, характеризующегося нулевым уровнем напряжения, согласно изобретению, передачу осуществляют в виде отдельных бит информации, причем при передаче бита соответствующего двоичной единице в передающем модуле выполняют модуляцию переменного напряжения линии электропередачи, а, именно, в момент перехода переменного напряжения линии электропередачи через ноль осуществляют формирование короткого временного интервала фиксированной длительности, характеризующегося нулевым уровнем напряжения, а при передаче двоичного нуля, модуляцию переменного напряжения не выполняют, при этом в принимающем модуле, принимая биты информационного сообщения, анализируют длительности временных интервалов перехода переменного напряжения линии электропередачи через ноль и формируют двоичный код команды управления технологическим оборудованием.This technical result is achieved by the fact that in the method of transmitting and receiving information over an AC power transmission line, including the transmission of control commands for technological equipment by forming at the time of the transition of the alternating voltage of the power transmission line through zero of the time interval characterized by a zero voltage level, according to the invention, the transmission is carried out in the form of separate bits of information, and when transmitting a bit corresponding to a binary one in the transmitting module, modulation of the AC voltage of the power line is performed, namely, at the moment of transition of the AC voltage of the power line through zero, a short time interval of fixed duration is formed, characterized by a zero voltage level, and at transmission of a binary zero, modulation of the alternating voltage is not performed, while in the receiving module, receiving the bits of the information message, the duration of the time intervals is analyzed the passage of the alternating voltage of the power transmission line through zero and form a binary code of the command to control the technological equipment.
Данный способ передачи и приема информации по линии электропередачи переменного тока позволит упростить функции передающего и принимающего модулей и уменьшить влияние процесса передачи информации на сеть электропитания.This method of transmitting and receiving information over an AC power line will simplify the functions of the transmitting and receiving modules and reduce the impact of the information transfer process on the power supply network.
Сущность способа поясняется фигурой, на которой изображена структурная схема передачи информационных сообщений от передающего модуля к принимающему модулю по линии электропередачи переменного тока. The essence of the method is illustrated by the figure, which shows a block diagram of the transmission of information messages from a transmitting module to a receiving module via an AC power line.
Структурная схема состоит из передающего и принимающего модулей. В состав передающего модуля входит блок синхронизации 1, вход которого подключен к электросети, а выход к входу кодера 2. Выход кодера 2 подключен к входу управления полупроводникового ключа 3 переменного тока, силовой вход которого подключен к линии электросети, а к силовому выходу ключа 3 подключена линия электропередачи, выполняющая функцию канала передачи информации.The block diagram consists of transmitting and receiving modules. The transmitting module includes a
Принимающий модуль содержит блок синхронизации 4, вход которого подключен к линии электропередачи, а выход к входу декодера 5. Выход декодера 5 подключен к входу управления силового полупроводникового ключа переменного тока 6, силовой вход ключа подключен к линии электропередачи, а силовой выход к технологическому оборудованию.The receiving module contains a
Способ передачи и приема информации по линии электропередачи осуществляли следующим образом.The method of transmitting and receiving information over the power line was carried out as follows.
В передающем модуле, в блоке синхронизации 1 определяли моменты перехода синусоидального напряжения электросети через ноль и формировали импульсы синхронизации, которые поступали в кодер 2, в котором формировали сигналы управления работой силового полупроводникового ключа 3, в соответствии с требуемым алгоритмом передачи бита информации. Например, при передаче двоичной единицы выключали силовой полупроводниковый ключ 3 и оставляли его в выключенном состоянии в течение короткого временного интервала фиксированной длительности, например, 1мс, после окончания временного интервала силовой полупроводниковый ключ 3 включали. Поэтому, в момент перехода напряжения электросети через ноль, на силовом выходе полупроводникового ключа 3 и в синусоидальном напряжении линии электропередачи, формировали короткий временной интервал фиксированной длительности, например, 1мс, характеризующийся нулевым уровнем напряжения. При необходимости, передачи двоичного нуля, оставляли силовой полупроводниковый ключ 3 включенным до следующего момента перехода напряжения электросети через ноль.In the transmitting module, in the
В принимающем модуле с помощью блока синхронизации 4 определяли моменты перехода синусоидального напряжения линии электропередачи через ноль и формировали импульсы синхронизации с длительностью, зависящей от значения, принятого бита информации. При приеме двоичной единицы формировали более длительный импульс синхронизации, чем при приеме двоичного нуля. Импульсы синхронизации поступали в декодер 5, в котором анализировали величину длительности импульсов синхронизации, разделяли биты (единицы и нули) принятой информации и формировали двоичный код команды управления силовым полупроводниковым ключом переменного тока 6, управляющим работой технологического оборудования. In the receiving module, using the
Использование предлагаемого способа передачи и приема информации по линии электропередачи переменного тока позволит по сравнению с прототипом упростить функции передающего и принимающего модулей и уменьшить влияние процесса передачи информации на сеть электропитания. The use of the proposed method for transmitting and receiving information over an AC power line will allow, in comparison with the prototype, to simplify the functions of the transmitting and receiving modules and to reduce the influence of the information transfer process on the power supply network.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020122716A RU2734318C1 (en) | 2020-07-09 | 2020-07-09 | Method of receiving and transmitting information over ac power transmission line |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020122716A RU2734318C1 (en) | 2020-07-09 | 2020-07-09 | Method of receiving and transmitting information over ac power transmission line |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2734318C1 true RU2734318C1 (en) | 2020-10-15 |
Family
ID=72940273
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020122716A RU2734318C1 (en) | 2020-07-09 | 2020-07-09 | Method of receiving and transmitting information over ac power transmission line |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2734318C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4638299A (en) * | 1982-04-06 | 1987-01-20 | Pico Electronics Limited | Electrical appliance control |
WO2002005449A1 (en) * | 2000-07-07 | 2002-01-17 | Cleansun Pty Ltd | Power line communications method |
RU2479092C1 (en) * | 2012-01-10 | 2013-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ГОРИЗОНТ" (ООО "ГОРИЗОНТ") | Method of address transfer of information along lines of ac power supply |
RU2525854C2 (en) * | 2009-06-15 | 2014-08-20 | Йозеф СЕДЛАК | System and method of communication via amplitude modulation of power supply lines |
-
2020
- 2020-07-09 RU RU2020122716A patent/RU2734318C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4638299A (en) * | 1982-04-06 | 1987-01-20 | Pico Electronics Limited | Electrical appliance control |
WO2002005449A1 (en) * | 2000-07-07 | 2002-01-17 | Cleansun Pty Ltd | Power line communications method |
RU2525854C2 (en) * | 2009-06-15 | 2014-08-20 | Йозеф СЕДЛАК | System and method of communication via amplitude modulation of power supply lines |
RU2479092C1 (en) * | 2012-01-10 | 2013-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ГОРИЗОНТ" (ООО "ГОРИЗОНТ") | Method of address transfer of information along lines of ac power supply |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Вставская Е.В. и др., Способ передачи информации по питающей сети и его применение в построении систем автоматизированного управления наружным освещением, "Вестник ЮУрГУ", 2011, N2, с.81-84. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10116227B2 (en) | System and method for pulse driving for reducing number of optical fibers | |
US7843145B2 (en) | System and method for power line carrier communication using high frequency tone bursts | |
US6842668B2 (en) | Remotely accessible power controller for building lighting | |
RU2390933C1 (en) | Method of address transmission of information via ac power lines | |
US20150264759A1 (en) | Light source driving device and method for driving light source | |
US20240072726A1 (en) | Solar panel disconnect and reactivation system | |
KR20010071218A (en) | Magnetic field based power transmission line communication method and system | |
US9906040B2 (en) | Method and arrangement for data communication between an inverter and a network monitoring unit | |
EP1938467B1 (en) | Method, devices and system for transmitting information on power supply electric line | |
WO2015031929A1 (en) | Driver circuit for a light source and method of transmitting data over a power line | |
RU2015102805A (en) | APPARATUS, METHOD AND SOFTWARE COMPUTER MEANS FOR TRANSMISSION OF DATA WITH REDUCED POWER CONSUMPTION DURING CONNECTION INACTIVITY TIME | |
RU2734318C1 (en) | Method of receiving and transmitting information over ac power transmission line | |
CN105762785A (en) | Current sharing control method for parallel intelligent rectifier bridges | |
RU2525854C2 (en) | System and method of communication via amplitude modulation of power supply lines | |
CN103797722B (en) | The closed circuit electric line communication system of Large Copacity load | |
CN109639123B (en) | Multi-IGBT clock synchronous driving method and system of high-voltage frequency converter | |
CN112533334B (en) | Lighting control method, power box and system based on power supply line | |
RU2479092C1 (en) | Method of address transfer of information along lines of ac power supply | |
RU2511429C2 (en) | Serial interface transceiver with galvanic isolation element | |
KR20120096923A (en) | Method and device for driving a lamp | |
KR102349100B1 (en) | Power line communication system using phase control | |
RU2669379C2 (en) | Controller for power line coding and method for power line coding | |
EP2104240A1 (en) | Digital control of electronic ballasts using AC power lines as a communication medium | |
CN107959353B (en) | A kind of wireless charging device and method | |
Kumar et al. | Microcontroller Based Digital AC Dimming Techniques for Light Intensity Control |