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Aunque las fibras ópticas son mucho más pequeñas que los pares de cables y la sílice (el material más utilizado en la fibra óptica) es mucho más abundante que el cobre, el costo de fabricar las varillas utilizadas para dibujar las Las fibras son mayores que las de los alambres. El costo de producción es varias veces mayor. Además, las investigaciones sugieren que esto puede haber estado sucediendo durante algún tiempo.
Sin embargo, los sistemas de fibra óptica se pueden utilizar para realizar más conversaciones telefónicas simultáneamente de las que los pares de seda pueden transportar, por lo que hay mucha menos amplificación regenerativa. En este momento hay muchas llamadas que hacer entre puntos, y si el ICE está apagado, el sistema de fibra óptica es económicamente atractivo2. Por lo tanto, las redes troncales intersectoriales serán las primeras en beneficiarse de esta nueva tecnología.
Competir es aún más difícil, aunque las líneas de transmisión coaxiales, las guías de ondas, las radios de microondas y los satélites funcionan con los sistemas de alta capacidad existentes. Un mayor ancho de banda de fibra óptica, menores pérdidas y fuentes de luz más confiables hacen que la fibra óptica sea más competitiva en este campo.
El sistema de comunicación óptica del corazón transmite señales eléctricas: teléfono, ordenador o televisión por cable. Los diodos emisores de luz o láseres convierten estas señales en pulsos de luz que viajan a lo largo de la fibra de vidrio. En el extremo receptor, el fotodetector convierte la señal de retorno.
Este tipo de sistema ofrece importantes ventajas sobre los sistemas tradicionales que dependen en gran medida de señales electrónicas y cables de cobre. Contener significa procesar grandes cantidades de información; un láser de alto rendimiento puede producir hasta 50 millones de pulsos de luz. Por lo tanto, transmitir toda la Enciclopedia Británica de 30 volúmenes en una décima de segundo es posible porque las comunicaciones ópticas no están sujetas a interferencias electromagnéticas, que pueden generar ruido en los cables de cobre a pesar de la presencia de líneas eléctricas o motores eléctricos cerca.
Los cables de cobre, aunque están aislados, pueden filtrar señales eléctricas y provocar interferencias en los cables cercanos. Este no es el caso de los equipos de comunicación óptica. Además, el cable de fibra de vidrio pesa sólo una centésima parte del peso del cable de cobre y transporta la misma cantidad de señal. De hecho, tantas señales como un cable de cobre de una pulgada y media de espesor pueden transportar, es tan grueso como el brazo de un hombre. En aquella época, como la fibra de vidrio transmitía luz en lugar de electricidad, no había chispas ni entornos peligrosos, como plantas químicas o reactores nucleares.
Comunicación por línea eléctrica
La comunicación por línea eléctrica (PLC) se propuso por primera vez en 1920. Desde entonces. La tecnología PLC se ha convertido en una tecnología de comunicación y un sistema de transmisión de energía maduros y confiables. Hoy en día se utiliza principalmente en protección de relés, SCADA y sistemas de transmisión de datos de voz.
Los controladores programables utilizan frecuencias portadoras para transmitir información, lo que es superior a las líneas de transmisión existentes. Las frecuencias portadoras utilizadas en las líneas de transmisión suelen ser de 20 kHz y 300 kHz. La codificación de la información se puede lograr modificando la portadora mediante desplazamiento de frecuencia utilizando bandas laterales únicas (señales FSK). En el extremo transmisor, la portadora modulada se inyecta en la línea de transmisión a través del condensador de acoplamiento y el sintonizador. La propagación de la señal modulada reduce la línea de transmisión hasta el extremo receptor. En el extremo receptor, el condensador de acoplamiento y el sintonizador desvían la señal del PLC, extraen la señal de codificación de información del voltaje de la fuente de alimentación de alta frecuencia y la demodulan. Las líneas trampa en cada extremo de la ruta evitan que los transportistas sigan caminos no deseados.
Los PLC serán buenos sistemas de transmisión porque son simples y tienen pocas interrupciones; normalmente la frecuencia de los PLC se distribuye entre 5 kHz y 20 kHz. Generalmente, las frecuencias por debajo de 20 kHz se denominan portadoras de línea de distribución [en forma de diamante] y se permite su uso sobre la base de que no están permitidas y no interfieren. Entonces, cuando hablamos del sistema PLC del sistema de distribución de energía de una empresa de servicios públicos, lo llamamos sistema de diamante. Desafortunadamente, las líneas de distribución son eléctricamente complejas porque hay muchas intersecciones, transformadores y capacitores en derivación. Esto debilita gravemente la frecuencia portadora, lo que dificulta la propagación confiable de la señal a través de los sistemas de distribución internos. Para solucionar este problema, los operadores utilizan sistemas de asignación de frecuencias muy inferiores a los sistemas de transmisión. Estos están más cerca de la potencia y la frecuencia y, por lo tanto, es menos probable que sean atenuados por grandes cantidades de capacitancia paralela en el sistema de distribución. A pesar de mejoras significativas, su baja frecuencia de uso no elimina los problemas asociados con la atenuación, concretamente el problema de las drogas. Además, los "agujeros" de señal son un problema grave. El agujero aparece en el punto donde la señal con forma de diamante refleja un evento de eliminación de señal DLC. Los reflejos de la señal se deben a discontinuidades como transformadores y líneas en ambos extremos. Al diseñar un sistema DLC, investigue para seleccionar una frecuencia portadora con la menor cantidad de dificultades y vulnerabilidades. En el futuro, un sistema de distribución modificado puede cambiar la ubicación de los orificios o crear nuevos orificios, lo que puede interferir con el sistema DLC. Se debe emplear tecnología especial para corregir este problema con los sistemas DLC, del mismo modo que las radios y los teléfonos deben estar equipados con tecnología especial para corregir este problema.
Existe una considerable capacidad para argumentar que el carbono similar al diamante puede acceder a fallas e interrupciones pasadas en la región. El PLC del sistema de transmisión puede sobrevivir a una falla de una sola fase porque las etapas restantes proporcionan una ruta adicional para el transportista. En este caso, cuando ocurre una falla en el punto medio, la portadora puede ser reacoplada desde la etapa adyacente a la línea distante de la fase fallada, alejada de la falla. Para los sistemas de distribución de energía, también hay muchas secciones que son monofásicas, lo cual no es posible. Al mismo tiempo, existen algunas condiciones de falla, como un conductor roto, que impedirá que el medicamento pase a través del sistema de dispensación. El enrutamiento de desvío del equipo sintonizado permite que las señales DLC se envíen a reconectadores e interruptores de proximidad, lo que permite comunicar cortes de zona.
Para la mayoría de los planes de automatización de la distribución, los operadores de líneas de distribución tienen tasas de transferencia de datos adecuadas. En la tecnología actual, las velocidades de transferencia de datos son típicas de sistemas tipo diamante que funcionan en el rango de 5 a 20 kHz, es decir, 300 baudios o menos.
Los operadores de línea de distribución tienen dos capacidades bidireccionales que permiten la implementación económica de funciones como la lectura remota de medidores (RMR) y la recuperación de datos de carga desde varios puntos del alimentador de la red de distribución.
El carbono tipo diamante (DLC) tiene la ventaja y se ha utilizado con éxito en sistemas de distribución de servicios públicos y no requiere una licencia de craqueo catalítico. A pesar de estas ventajas, las preocupaciones sobre las drogas limitan las tasas de transferencia de datos. El carbono tipo diamante puede desempeñar un papel importante en la automatización de la distribución, pero no es posible realizar todas las comunicaciones necesarias para la automatización de la distribución.
Otras comunicaciones por cable
El teléfono y el cable de televisión son dos tipos de comunicaciones por cable;,
El teléfono es una tecnología de comunicación eficaz y muy madura. Es una herramienta ampliamente utilizada para monitoreo y protección de relés. Desde un punto de vista técnico, los teléfonos son adecuados para la automatización de la distribución. Se han construido sistemas telefónicos que proporcionan capacidades de alta velocidad de datos. Además, se trata de una configuración bidireccional fácil de implementar. Lamentablemente, alquilar líneas telefónicas es caro y la empresa de servicios públicos no tiene control sobre las líneas telefónicas ni sobre la calidad de sus comunicaciones. Estas deficiencias hacen que la comunicación telefónica sea más atractiva de lo que es. 1. Además, en algunos lugares no está disponible y es más caro atender líneas locales. El uso de líneas telefónicas de acceso telefónico reduce los costos en comparación con las líneas arrendadas, pero estas líneas son mucho más lentas debido al "tiempo de marcación", que puede ser muy lento al realizar funciones como el aislamiento de fallas y el restablecimiento de la energía. Las líneas telefónicas se han utilizado con éxito en sistemas de comunicaciones de distribución, pero las empresas de servicios públicos continúan buscando sistemas alternativos que estén sujetos a las regulaciones de servicios públicos y no requieran tarifas de arrendamiento.
En zonas, se pueden utilizar sistemas de televisión por cable, principalmente cables coaxiales como vías de transmisión de señales. Coloque amplificadores de señal en el sistema si es necesario. El ancho de banda de los sistemas de televisión por cable es muy amplio y una parte considerable del mismo está inactivo. La automatización de la distribución puede utilizar una porción muy pequeña de este ancho de banda disponible. La mayoría de los sistemas CATV están diseñados para comunicación unidireccional en lugar de comunicación bidireccional. Muchos clientes de servicios públicos no están suscritos a la televisión por cable. La televisión por cable tenía las mismas deficiencias que el teléfono y se consideraba que estaba bajo control externo y podía explotarse mediante tarifas de alquiler.
Comunicaciones inalámbricas
Las estaciones de radio han demostrado ser una tecnología de comunicaciones viable que puede permitir ciertas funciones de automatización de la distribución de energía. La radio es una tecnología de comunicaciones amplia que requiere poca o ninguna señalización física y se puede implementar en una configuración bidireccional. Todos los sistemas de radio pueden comunicarse entre sí hasta que se corta la energía en el área.
La tecnología de comunicación por radio se puede utilizar de las siguientes formas:
Emisión matutina
Emisión de FM
Frecuencia ultraalta
UHF
Microondas
Satélite
Emisión matutina:
Los sistemas de radio ya no están disponibles para el control distribuido de carga comercial Una radio matutina La estación se utiliza para transmitir información a una gran cantidad de unidades de control de carga ubicadas en el sistema de distribución 1. Este sistema es factible codificando datos con carga controlada en portadores de radiodifusión. La información se codifica mediante modulación de fase y no es detectable por los receptores de radio convencionales. De modo que los oyentes no notarán ninguna degradación en la calidad de las ondas de radio durante el tiempo suficiente. En comparación con las señales VHF, norizon supera a las señales VHF alrededor de sus meandros y no hay degradación en el seguimiento de la distorsión multitrayectoria. En la misma medida, las señales VHF. Esto hace que el operador de transmisión matutina sea adecuado para comunicarse con un gran número de receptores remotos y otra diversidad geográfica.
fmsca -
Otro sistema utiliza estaciones de radio para sintonizar al Secretario de Asuntos Constitucionales. El Secretario de Asuntos Constitucionales aboga por un mandato subsidiario de comunicaciones. Básicamente, la señal del Secretario de Asuntos Constitucionales se multiplexa en modo de transmisión FM, con la frecuencia modulada por un pequeño conjunto de portadoras. Las radios comunes desconocen este sistema y están especialmente equipadas con receptores para decodificar los mensajes del protocolo. FM SCA es una salida y el sistema de comunicaciones cumplirá el mismo propósito que el sistema de transmisión en vivo de la mañana. El protocolo FM desfavorable es la señal de transmisión de FM. Debido a su longitud de onda más corta, es más susceptible a la distorsión por trayectos múltiples, como seguir escenas y estar limitado por la línea de visión. En terrenos concurridos o accidentados, es probable que los protocolos de FM proporcionen una mejor cobertura que los sistemas de AM.
Estaciones de Radio de Muy Alta Frecuencia -
Las ondas de radio con frecuencias de 30 y 300 MHz se clasifican como VHF (Muy Alta Frecuencia). Las empresas de servicios públicos consideran los sistemas de radio VHF. Cuando se utiliza para la automatización de la distribución, se encontrará que sólo hay tres frecuencias disponibles. La utilidad * * * disfruta de un canal de ancho de banda de 300 vatios, 3000 Hz y dos canales de 50 vatios, 3000 Hz, aproximadamente 154 MHz, que también están distribuidos. Muchas empresas de servicios públicos utilizan estos tres canales para las comunicaciones de control de carga y pueden verse limitadas por el acceso de servicios públicos competidores y numerosos problemas de coordinación. Los sistemas operativos de servicios públicos requieren permiso de la Comisión de Lucha contra el Crimen. Las señales VHF tienen un alcance limitado y también son susceptibles a la distorsión y el seguimiento por trayectos múltiples. Este sistema debe tenerse en cuenta a la hora de advertir; el coste puede ser prohibitivo hasta el 100%. A pesar de estas deficiencias, las radios VHF se han utilizado en algunos sistemas de control de carga de tráfico unidireccional y han podido comunicarse en áreas sin apagones, esencialmente para un control basado en servicios públicos y un bajo costo inicial.
Ondas de radio de frecuencia ultraalta:
Los sistemas de radio que operan en el rango de frecuencia de 300 a 1000 MHz se clasifican como UHF.
Recientemente, la Comisión Federal de Comunicaciones aprobó el rango de frecuencia de 940 a 952 MHz para aplicaciones de servicios públicos. Esto abre nuevas posibilidades para esta causa, independientemente de las estaciones de radio del pasado debido a la saturación y la interferencia con las frecuencias VHF existentes. Los sistemas de radio son más susceptibles a la absorción atmosférica, la distorsión por trayectos múltiples y los efectos de sombra en el rango UHF que en los rangos de frecuencia más bajos. No obstante, dentro de este rango el sistema de radio ha demostrado ser bastante confiable, menos susceptible a interferencias y más competitivo en servicio. Estos nuevos canales UHF tienen velocidades de transmisión de datos hasta la banda 9600. Además, las antenas UHF son más pequeñas que las antenas VHF debido a su longitud de onda más corta. A esta alta frecuencia, la propagación de ondas de radio se limita básicamente a la línea de visión. En zonas montañosas, las ondas de radio UHF pueden no ser una alternativa viable.
Microondas
La frecuencia de comunicación del microondas es superior a 1 GHz. Las microondas se utilizan actualmente en SCADA de compañías eléctricas y en protección de relés. Utilizando sistemas de comunicación por microondas, la automatización de la distribución no es posible a menos que sea el último enlace desde la RTU de la subestación hasta el centro de despacho de distribución. Esto se debe al alto costo y la complejidad de construir un sistema de microondas. Las microondas no son adecuadas para aplicaciones que requieren comunicaciones multipunto. Se trata de una tecnología de comunicaciones entre pares que mantiene su viabilidad económica por dos razones principales. Puede reemplazar el canal de señal de hardware y tiene un gran ancho de banda. Para la automatización del suministro y la distribución de energía, los requisitos de velocidad de datos y longitudes de ruta son tan pequeños, típicos de las aplicaciones de microondas, que el costo efectivo por canal se vuelve muy alto, lo que hace que las microondas no sean atractivas para la automatización de la red de distribución a menos que se utilicen para datos de alto nivel punto a punto. configuraciones de tarifas.
Satélites
Hoy en día, la mayoría de las comunicaciones por satélite se realizan a través de satélites en órbita geoestacionaria. El transpondedor del satélite recibe retransmisiones de señales de enlace ascendente en diferentes frecuencias. Debido a su gran altitud de vuelo, el satélite proporciona una cobertura de señal amplia y uniforme. Las comunicaciones pueden realizarse vía satélite, y los transpondedores y los equipos necesarios de enlace ascendente y descendente en el satélite deben ser arrendados o propios. Las frecuencias de microondas son dos frecuencias de uso común, enlace ascendente y enlace descendente. Algunas empresas de servicios públicos han utilizado con éxito satélites para el monitoreo, pero debido al retraso de 1/4 de segundo en la ruta temprana y los satélites geoestacionarios, no se pueden usar para monitorear tiempos de respuesta muy rápidos (como la protección de retransmisión). También se está considerando la automatización de la distribución mediante satélites.
Comunicaciones de espectro ensanchado
Las comunicaciones de espectro ensanchado transmiten muchos mensajes cortos a través de transmisores de baja potencia sin licencia. La banda de frecuencia desplazada es de 902 MHz a 928 MHz.
Esta solución también requiere una gran cantidad de equipos de radiocomunicación, repetidores y equipos RTU para transmitir datos en un área amplia. Además, los datos y la voz no se pueden combinar, por lo que la infraestructura no puede utilizar los ingresos.