Каналы передачи данных системы адаптивного автоматического регулирования напряжения в сельских электрических сетях Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА»

№1/2016

ISSN 2410-6070

общество (Education Technology & Society)" - 2014 (http://ifets.ieee.org/russian/periodical/journal.html) - V.17. -N 3. - С. 569 - 582 c. - ISSN 1436-4522.

10. Лапаев Д.Н., Мирясов Г.М. Методика ранжирования промышленных предприятий по совокупности показателей // журнал "Экономической теории" -2009г.

11. Нуриев Н.К., Старыгина С.Д., Гибадуллина Э.А. Оценка компетентности через качества владения компетенцией/ Н.К. Нуриев, С.Д. Старыгина, Э.А. Гибадуллина// Международный научный журнал «Символ науки»- №>7/2015-с.145-147-К^ 2410-700X.

12. Гибадуллина Э.А. Алгоритм формирования эффективных команд по правилу Парето для реализации бизнес-проектов/Э.А.Гибадуллина//Сборник статей Международной научно-практической конференции (18 ноября 2015 г., г.Екатеринбург)-ч.2.-Уфа:РИО МЦИИ ОМЕГА САЙНС, 2015.-с. 68-78 с.-ISBN 978-5-90678198-7.

© Э.А. Гибадуллина, 2016

УДК 621.391:007.52

И.О. Голиков

ведущий инженер-программист, аспирант кафедры «Электроснабжения», Орловский государственный аграрный университет, г. Орел, Российская Федерация

КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ СИСТЕМЫ АДАПТИВНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В СЕЛЬСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

Аннотация

Статья посвящена проблеме передачи данных о состоянии электрических сетей построенных согласно концепции Smart Grid, в частности проблеме подбора и использования каналов передачи данных информации по напряжению в составе системы адаптивного автоматического регулирования напряжения в условиях сельской местности.

Ключевые слова

Технологии связи, регулирование напряжения, передача информации, Smart Grid, PLC-технология, Wi-Fi, GSM, модем, СААРН, система адаптивного автоматического регулирования напряжения.

Разработка интеллектуальных сетей согласно концепции Smart Grid является приоритетным научно технических направлением, о чем говорится в [1, с.54]. Отличительной чертой умных сетей является больше число датчиков анализирующих состояние электрических сетей и наличие рабочих органов дающих возможность управлять ее параметрами, позволяя минимизировать или вовсе исключить необходимость деятельность человека в работе системы, обеспечивая полную автономность системы. Трудно представить интеллектуальную сеть, как целую систему без связи компонентов этой сети каналом связи и обмена данными между ними. Учитывая важность этого вопроса, необходимо произвести анализ существующих технологий по передаче данных на расстояния. При этом требования предъявляемые к каналам связи прежде всего зависят в полной мере от того как, где и для передачи каких данных будет использоваться канал связи.

Работа системы адаптивного автоматического регулирования напряжения (далее СААРН) подразумевает под собой передачу данных о действующем напряжении потребителей в центральный блок СААРН. При этом датчики находятся на удалении друг от друга. Как известно, что протяженность линий электропередач напряжением 0,38кВ может достигать в некоторых случаях до 3 км, что является негативным моментом при условии, что в идеале протяженность не должна превышать 500м. Учитывая это можно

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №1/2016 ISSN 2410-6070

сказать, что при выборе каналов связи между датчиками расстояние в 1км и более является желательным, поэтому этим критерием и будем руководствоваться при выборе.

Среди возможных вариантов передачи данных на расстоянии можно выделить два основных: передача данных посредством проводного соединения и беспроводные (радио) каналы.

Несмотря на распространение проводных каналов связи, они имеют свои и недостатки и плюсы. Они обладают хорошей надежностью, защищенностью при сравнительно не большой стоимости и высокой скорости развертывания сети. Главным недостатком проводных каналов является сложность при перестроении сети, которая может повлечь за собой дополнительные растраты. [2, с.197-198]

Максимальная длина кабельного соединения с использованием витой пары составляет 100 метров, поэтому через каждые 100 метров требуется установка дополнительного оборудования. Учитывая, что использование адаптивной системы автоматического регулирования напряжения может происходить и в сельских электрических сетях, то вариант с использованием проводных технологий передачи данных является не очень удобным в этом случае, так как потребуются дополнительные затраты на прокладку сети передачи данных. Это нецелесообразно, так как потребуется вести отдельную линию передачи данных по открытой местности, что не безопасно, как со стороны защиты целостности системы, как физической, так и информационной безопасности.

Однако среди проводных каналов связи есть технология решающая проблему проводных соединений. PLC-технология (Power Line Communication) позволяет производить обмен информацией по электрической сети. Для сельских электрических сетей это наиболее удобный и менее затратный способ передачи данных на расстоянии. При построении системы передачи данных на данной технологии, следует учитывать ряд недостатков. Прежде всего, это надежность передачи данных, которая может быть снижена или вовсе потеряна за счет разрывов локальной сети трансформаторами, или сильных помех из-за изношенности электрической сети, плохих контактов и старой проводки. Однако современные PLC-модемы постепенно начинают справляться и с этими проблемами. [3, 4, с. 22-23, 5, 6, с.58-60, 7, с.50-51]

Так же наиболее пригодными для ведения сбора информации у удаленных потребителей электрической энергии являются беспроводные технологии передачи данных. Они избавляют от необходимости монтажа и избавляют от проводов, исключая возможность физического воздействия на канал связи, чем повышается защищенность и мобильность системы.

Среди беспроводных каналов связи можно выделить наиболее распространенные технологии передачи данных: Wi-Fi WiMAX. GSM

К плюсам Wi-Fi, WiMAX технологий так же можно отнести быстроту наладки сети, свобода от проводов, защищенность соединения, низкая стоимость развёртывания соединения, легкая расширяемость сети. Однако на устойчивость сигнала могут влиять погодные условия. По мере удаления от источника сигнала прием ослабевает.[8, с.6-7]

Использование GSM канала связи, так же является очень хорошим решением для передачи данных на расстояние. Зона покрытия сигнала может достигать сотни километров.

При этом использование GSM технологии можно поделить условно, разделить на три принципа работы устройств на нем. Первое это обмен смс сообщениями между устройствами, второе это использование голосового сигнала для передачи данных (модемное подключение), и третье использование пакетов GPRS и EDGE.[9, с.87-90, 10]

Главным минусом выступает большой расход электроэнергии в ждущем режиме и большое потребление трафика а, следовательно, для нормальной работы канала требуется его постоянное пополнение баланса. При проектировании канала связи выбор технологии должен быть обоснован экономически, так как использование GSM технологии в некоторых случаях является не обоснованным шагом.

Принимая во внимания все перечисленные технические моменты присущие различным видам технологий по передаче данных на расстояния, а так же учитывая тот факт, что передача данных может

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №1/2016 ISSN 2410-6070

осуществляться в условиях сельской местности, где их реализация может быть затруднена, можно сделать следующий вывод:

Наилучшим техническим решением по передачи данных в сельских электрически сетях, интегрированным в систему СААРН является использование PLC-модемов. Эта технология передачи данных позволяет передавать сигнал на расстояние до 3 км, обеспечивая хорошую защищённость данных, мобильность системы и в случае если это того требует беспроблемную расширяемость системы как с экономической так и технической точки зрения. Список использованной литературы:

1. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года // Прил. к обществ.-дел. Журналу «Энергетическая политика» - М.: - ГУ Институт энергетической стратегии, 2010.— 183 с.

2.Е.И.Гребенюк, Н.А.Гребенюк «Технические средства информатизации» - М.: Изд. центр «Академия», 2007

3. Матвийчук Е., Лумпиева Т.П. Power Line Communications (PLC) - технология передачи данных по электрическим сетям / Источник: Тезисы докладов студенческой конференции "Физика и научно-технический прогресс" (ФиНаТ-2004),(17 апреля 2004 г.). ДонНТУ, 2004 г. - 96 с. — Режим доступа: http://masters.donntu.org/2008/kita/matviychuk/library/art_10.htm (дата обращения : 27.12.2015).

4. Гальперович Д. Мультисервисный доступ в жилом доме [Текст] / Давид Гальперович // Журнал сетевых решений / LAN. - 2010. - N 5. - 22-23с

5. Борченко Е.А. PLC-технология передачи данных в современных системах учета электроэнергии//журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности». - 2010. - № 5(29).- Режим доступа: http://www.isup.ru/ articles/6/667/

6. Охрименко В. PLC-технологии. Часть 1. / Охрименко В. // Электронные компоненты №10 2009 - 58 -62с.

7. Охрименко В. PLC-технологии. Часть 2. / Охрименко В. // Электронные компоненты №11 2009 - 50 -53с.

8. Шеповальников Д. Мобильный WiMAX: реалии и перспективы // Экспресс-электроника, 2006. - №1. - С. 6-7.

9. Рабион, Н.Д. Реализация каналов GSM/GPRS в беспроводных системах сбора и передачи информации / Н.Д. Рабион, А.О. Ермолаев, Д.И. Панфилов, М.А. Соколов // Сети и системы связи. 2006. - №4. - С. 86-91.

10. Алексеев В. GSM/GPRS-модули ведущих мировых производителей // Электронные компоненты. 2004. № 5.

© И.О. Голиков, 2016

УДК 629.113

A.Е. Графова,

магистрант;

B.И. Головин,

доцент, к.т.н.

ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет»

г. Севастополь, Российская федерация

АЛГОРИТМЫ ПОИСКА ПУТИ БЕСПИЛОТНЫМ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ В

ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ЦЕХЕ

Аннотация

В статье проанализированы различные алгоритмы поиска кратчайшего пути беспилотным транспортным средством в пределах производственного цеха. Представлены выводы о применимости