ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TRẢI PHỔ VÀO VIỆC TRUYỀN TIN TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN

Tiểu luận môn học Kỹ Thuật Trải Phổ và Ứng dụng Mục Lục 21 Đặt vấn đề 32 Công nghệ trải phổ 43 Ứng dụng công nghệ trải phổ trong hệ thống đo lường, giám sát, điều khiển khi truyền tin trên đường dây điện lực 43 1 Hệ thống truyền thông tin trên đường dây điện lực 53 2 Nguyên lý vận hành hệ thống 63 3 Bộ điều biến truyền tín hiệu 73 4 Khổ truyền sóng 73 4 1 Khổ truyền sóng gửi xuống từ trạm chính đến RTU 93 4 2 Khổ truyền sóng gửi lên từ RTU đến trạm chính 104 Kết luận 10TÀI LIỆU THAM KHẢO ỨNG DỤN.

Tiểu luận môn học Kỹ Thuật Trải Phổ Ứng dụng Mục Lục ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TRẢI PHỔ VÀO VIỆC TRUYỀN TIN TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN APPLICATION OF SPREAD SPECTRUM TECHNOLOGY TO SIGNAL TRANSMISSION ON POWER LINES TÓM TẮT Bài báo giới thiệu công nghệ trải phổ ứng dụng công nghệ hệ thống đo lường, giám sát, điều khiển phụ tải truyền tín hiệu đường dây điện lực Cụ thể xây dựng sơ đồ hệ thống điều khiển từ xa sử dụng cơng nghệ trải phổ, phân tích q trình điều biến việc truyền tín hiệu Ngồi ra, cơng nghệ trải phổ nghiên cứu ứng dụng việc trải phổ từ (word) khổ truyền sóng Lợi ích việc khai thác đưa vào ứng dụng công nghệ trải phổ q trình truyền tín hiệu đường dây tải điện khắc phục dạng nhiễu Tiểu luận môn học Kỹ Thuật Trải Phổ Ứng dụng bảo mật thông tin đường truyền.Việc khắc phục nhiễu bảo mật thông tin thực dựa sở tín hiệu trải phổ giống nhiễu, khó phát khó để chặn đứng khơng có thiết bị thích hợp ABSTRACT The article introduces the spread spectrum technology and the application of this technology in the system of measurement, monitoring, controlling secondary load on power lines, especifically, the construction of diagrams of the remote control system using the spread spectrum technology, the analysis of changes in the transmission signals In addition, spread spectrum technology has been studied and applied to the spread spectrum of words in wave transmission Benefits of exploitation and application of the spread spectrum technology to the media signals on the lines are overcoming interference and securing information on the lines The interference overcoming and information security are based on the spread spectrum signals looking like interference which is difficult to be detected and stopped without appropriate equipment Đặt vấn đề Trong xu nay, việc truyền tin hệ thống đường dây tải điện đưa đến khả triển khai nhiều ứng dụng phục vụ công tác kinh doanh điện dịch vụ khách hàng, đem lại nhiều hiệu thiết thực cho ngành điện khách hàng mua điện Tuy nhiên, việc truyền tin đường dây tải điện hạ vấn đề khó khăn từ trước đến tính chất đặc thù lưới điện hạ có kết cấu phức tạp, nhiều phụ tải gây nhiễu ảnh hưởng đến chất lượng truyền dẫn thông tin đường dây Với phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ, nhiều giải pháp đảm bảo độ tin cậy truyền tin đường dây tải điện nghiên cứu[1] Một giải pháp ý cơng nghệ trải phổ [5], có khả khắc phục nhiễu cách mạnh mẽ, phù hợp với đặc điểm lưới điện hạ Công nghệ trải phổ Công nghệ trải phổ sử dụng kỹ thuật quân nhờ tính chống nhiễu bảo mật Các tính có nhờ giãn rộng phổ tín hiệu để khơng phân biệt tạp âm Hiện nay, kỹ thuật sử dụng rộng rãi lĩnh vực bưu viễn thơng với hình thức phát triển cơng nghệ CDMA (Code Detect Multiple Access) Có phương pháp trải phổ khác nhau, với phát triển mạnh mẽ kỹ thuật số hóa điều khiển nay, kỹ thuật trải phổ trực tiếp (DSSS_Direct Sequence Spread Spectrum) ứng dụng phổ biến Tiểu luận môn học Kỹ Thuật Trải Phổ Ứng dụng Với kỹ thuật DSSS, phổ sóng mang điều khiển mã giả ngẫu nhiên (PN_Pseudo Noise) tuần tự, mã chuỗi cách ngẫu nhiên số nhị phân thu qua sinh mã (Generator) Mã PN nhân với tín hiệu (có tần số thấp), tín hiệu thu chuyển lên đường truyền Tại phận nhận tin, tín hiệu lại nhân lần với mã PN quy định để thu tín hiệu gốc ban đầu [3] Ứng dụng công nghệ trải phổ hệ thống đo lường, giám sát, điều khiển truyền tin đường dây điện lực 3.1 Hệ thống truyền thông tin đường dây điện lực Hệ thống gồm khối thể hình Tiểu luận môn học Kỹ Thuật Trải Phổ Ứng dụng CB: Máy cắt điện FCB: Máy cắt tuyến đường dây (*1): Hệ thống thay đổi tần số (600 b/s); tiêu chuẩn 1300 Hz; Mở rộng: 2100 Hz (*2): Mức điện áp nạp trạm: 0,3 đến 0,5% điện áp định mức (*3): Mức dòng điện nạp RTU Chức khối thể bảng Tiểu luận môn học Kỹ Thuật Trải Phổ Ứng dụng 3.2 Nguyên lý vận hành hệ thống Kỹ thuật trải phổ phương pháp có lượng tín hiệu phát diện rộng, dải tần số rộng bề rộng dải tần số gốc thân tín hiệu mà có Vì lý này, mà lượng tính đơn vị tần số giảm So sánh với hệ thống liên lạc khác, yêu cầu điện cung cấp giảm tiến Tiểu luận môn học Kỹ Thuật Trải Phổ Ứng dụng hành nạp tín hiệu vào đường dây Hơn nữa, bị ảnh hưởng nhiễu trình liên lạc Khi có số tín hiệu bị thất lạc nguyên nhân ồn nhân tố khác gây nên, q trình trải phổ tín hiệu khơi phục lại dạng tín hiệu gốc ban đầu (hình 2) Qua hình cho ta thấy kết việc khôi phục lại tín hiệu gốc nhiễu gây đường truyền: giả sử tín hiệu thứ tín hiệu thứ số 10 tín hiệu bị nhiễu âm gây nên, tín hiệu đầu đảm bảo 3.3 Bộ điều biến truyền tín hiệu Tiểu luận môn học Kỹ Thuật Trải Phổ Ứng dụng Trong điều kiện làm việc với nhiễu, điều biến sóng truyền tín hiệu có âm nhỏ sử dụng để thu phát tín hiệu Bộ điều biến truyền tín hiệu có chức so sánh tổng hợp tín hiệu tác động nhiễu để đảm bảo tín hiệu ban đầu (hình 3) 3.4 Khổ truyền sóng Khổ truyền sóng xếp có thứ tự tín hiệu gửi từ trạm phát Việc xếp tín hiệu theo thứ tự tạo điều kiện thuận lợi cho việc quản lý thông tin Cấu trúc khổ truyền sóng bao gồm 28 từ (word), từ bao gồm 44 bit với tốc độ truyền 200bit/s Q trình truyền sóng thực theo hai chiều, bao gồm q trình gửi tín hiệu xuống q trình gửi tín hiệu lên 3.4.1.Khổ truyền sóng gửi xuống từ trạm đến RTU 11 bit x 12 từ = 132 bit (0,11 giây) Khổ truyền sóng gửi xuống thể bảng Tiểu luận môn học Kỹ Thuật Trải Phổ Ứng dụng Ví dụ: Thực trải phổ lệnh: "Mở khố điều khiển từ xa" có mã nhị phân 10100011 có sơ đồ khối thể hình Xét đa thức dãy ghi dịch: g(x) = x + x4 + x3 + x2 + Ta có điều kiện hồi quy dãy ra: ci+8 = ci+4 + ci+3 + ci+2 + ci Vì bậc g(x) m = nên có đơn vị nhớ mạch có chu kỳ N = 28 -1 [5] Xung đồng hồ I Trạng thái 10100011 01010001 10101000 11010100 01101010 Xung đồng hồ … Trạng thái 00110101 10011010 11001101 01100110 … Vậy dãy cột cuối trạng thái: 10001010… Thực mô trải phổ lệnh điều khiển phần mềm Matlab cho kết lỗi 1/101 thể hình Tiểu luận môn học Kỹ Thuật Trải Phổ Ứng dụng 3.4.2 Khổ truyền sóng gửi lên từ RTU đến trạm 11 bit x 13 từ = 143 bit (0,12 giây) Khổ truyền sóng gửi lên thể bảng Bảng 3: Khổ truyền sóng gửi lên từ RTU đến trạm Qua kết mơ thực trải phổ lệnh huy q trình gửi tín hiệu xuống từ trạm đến RTU cho ta thấy xác suất lỗi 1/101 thấp Tương tự ta thực trãi phổ cho tất lệnh khổ truyền sóng q trình truyền tín hiệu Như vậy, việc ứng dụng cơng nghệ trải phổ giải việc khơi phục lại tín hiệu ban đầu tác dụng loại nhiễu Tiểu luận môn học Kỹ Thuật Trải Phổ Ứng dụng Kết luận Bài báo nghiên cứu khả ứng dụng công nghệ trải phổ vào việc truyền thông tin đường dây tải điện Các ứng dụng trải phổ phân thành phạm vi ứng dụng khác với nhiều ưu điểm Khả chống nhiễu cao với nhiễu cố ý không cố ý, khả chống nhiễu công nghệ tỷ lệ với hệ số trải phổ Khả tín hiệu bị phát máy thu không chủ định thấp, khả giảm hệ số trải phổ tăng Ngồi cơng nghệ trải phổ cịn có khả đa truy nhập với số lượng lớn đối tượng sử dụng đồng thời, liên quan tới việc dùng chung băng tần khu vực địa lý Kết nghiên cứu báo mở nhiều ứng dụng công nghệ trải phổ việc truyền tin đường dây tải điện cho tương lai Đó việc khai thác chức thu thập liệu tình trạng thiết bị, điều khiển thiết bị đầu cuối, giám sát phụ tải, giám sát tình trạng lưới điện… TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Mohammad Shariwa - A Direct Sequence - Spread Spectrum Modulator/ Demodulator Design - Princess Sumaya University [2] Nguyễn Phạm Anh Dũng, Lý thuyết trải phổ đa truy nhập vô tuyến, NXB Bưu điện, 2006 [3] Nguyễn Phạm Anh Dũng, Lý thuyết trải phổ ứng dụng, NXB Bưu điện, 2000 [4] Nguyễn Hồng Sơn, Kỹ thuật truyền số liệu, Nhà Xuất Lao động, 2006 [5] Đỗ Quốc Trinh, Vũ Thanh Hải, Kỹ thuật trải phổ ứng dụng, NXB Bưu điện, 2006 10 ... Kỹ Thuật Trải Phổ Ứng dụng Kết luận Bài báo nghiên cứu khả ứng dụng công nghệ trải phổ vào việc truyền thông tin đường dây tải điện Các ứng dụng trải phổ phân thành phạm vi ứng dụng khác với... tượng sử dụng đồng thời, liên quan tới việc dùng chung băng tần khu vực địa lý Kết nghiên cứu báo mở nhiều ứng dụng công nghệ trải phổ việc truyền tin đường dây tải điện cho tương lai Đó việc khai... truyền dẫn thông tin đường dây Với phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ, nhiều giải pháp đảm bảo độ tin cậy truyền tin đường dây tải điện nghiên cứu[1] Một giải pháp ý cơng nghệ trải phổ [5], có