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TELECOMUNICACIONES

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DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA DE COMUNICACIONES A TRAVES DE LA LINEA ELECTRICA

DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA DE COMUNICACIONES A TRAVES DE LA LINEA ELECTRICA

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  • 1. DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA DE COMUNICACIONES A TRAVES DE LA LINEA ELECTRICA Para acceder al título de INGENIERO TECNICO DE TELECOMUNICACION Autor: Santiago Gómez Gómez Tutor: Mario Mañana Canteli
  • 2. OBJETIVOS SISTEMA DE COMUNICACION ENTRE LABORATORIOS DEL DEPARTAMENTO DIEE FIABLE BAJO COSTE FLEXIBLE AUTOSUFICIENTE
  • 3. Introducción PECULIARIDADES DE SU REGIMEN DE NEUTRO Posible ya que dispone de un trafo de alimentación independiente de la Escuela.
  • 4. Existente SISTEMA VIGILANTE DE ALTO COSTE Imposible de instalar en todo el DIEE.
  • 5. PROBLEMA ¿SISTEMA PARA ECONOMIZAR? TRANSMITIR POR LA PROPIA RED
  • 6. CONCEPTOS TEORICOS PREVIOS POWER LINE CARRIER REGIMEN DE NEUTRO AISLADO MODULACION FSK
  • 7. POWER LINE CARRIER COMUNICAR USANDO LA RED ELECTRICA COMO SOPORTE LA RED NO ESTA DISEÑADA PARA COMUNICACIONES Esta diseñada para la distribución de energía de bajas frecuencias.
  • 8. POWER LINE CARRIER VENTAJAS Cableado ya instalado Soporta frecuencias hasta 200kHz de forma aceptable INCONVENIENTES Impedancia variable Ruido Atenuación (debido sobre todo a la insercción en la red)
  • 9. ESTUDIO DE LA RED ELECTRICA IMPEDANCIA MALACK Y ENGSTROM (IBM) Máximo Medio Mínimo
  • 10. ESTUDIO DE LA RED ELECTRICA IMPEDANCIA 50O hm CENELEC 5O hm 150 kHz 54Ω 50uH
  • 11. ESTUDIO DE LA RED ELECTRICA RUIDO FUENTES DE RUIDO Armónicos de 50Hz (electrónica de potencia, reguladores de tensión......) Ruido de fondo Generado por las compañías
  • 12. ESTUDIO DE LA RED ELECTRICA RUIDO REGULADOR DE LUZ
  • 13. ESTUDIO DE LA RED ELECTRICA Otros aspectos importantes Onda estacionaria (λ≈longitud transmisión) Perdidas por conexión(existen 2 redes)
  • 14. REGIMEN DE NEUTRO USO DE LA ELECTRICIDAD -Riesgos de incendio y explosión. -Riesgos de electrocución. FORMAS DE CONTACTO -Directo (con piezas conductoras). -Indirecto (con masas a potencial).
  • 15. REGIMENES DE NEUTRO NEUTRO A TIERRA PUESTA AL NEUTRO NEUTRO AISLADO
  • 16. DIEE  NEUTRO AISLADO
  • 17. CARACTERISTICAS DEL NEUTRO AISLADO Transformador aislado de Tierra. Las masas están conectadas a tierra FALLO EN ESTE REGIMEN
  • 18. CRITERIOS DE ELECCION DEL REGIMEN DE NEUTRO
  • 19. MODULACION FSK Modulación en frecuencia ECONOMICO Y FIABLE COMPORTAMIENTO ROBUSTO FRENTE AL RUIDO
  • 20. DISEÑO HARDWARE Y SOFTWARE
  • 21. CARACTERISTICAS DEL SISTEMA: - AUTOSUFICIENTE EN ALIMENTACION - CAPAZ DE INCORPORAR NUEVAS APLICACIONES - SISTEMA SEGURO EN INFORMACION - SEGURIDAD DE LAS PERSONAS
  • 22. EMISOR ESQUEMA LOGICO
  • 23. MODULACION FSK: F1=1/(R1·C) >2V F2=1/(R2·C) <1V EXAR XR2206
  • 24. ACOPLAMIENTO A LA RED ~220 CONDENSADORES TENSION DE RED USO DEL TRANSFORMADOR POSIBLES RESONANCIAS
  • 25. DISEÑO SOFTWARE USO DEL µC PIC16F84 TECNOLOGIA FLASH-EEPROM ENTRADAS Y SALIDAS DIGITALES WATCH-DOG TIMER INTERNO
  • 26. ¡LA SEÑAL APARECE DE FORMA ASINCRONA EN LA RED! SISTEMA BROADCAST
  • 27. DISEÑO SOFTWARE COMPOSICION DE MENSAJES Existen 4 fuentes de información Una salida serie Rb=16bits por segundo Sistema seguro y fiable 16 familias de receptores 4 mensajes posibles
  • 28. DISEÑO SOFTWARE PROTOCOLO DE MENSAJES 12 y 11 fuente de información 10 y 9 mensaje a transmitir 5, 4, 3 y 2 nº receptor
  • 29. RECEPTOR ESQUEMA LOGICO
  • 30. DEMODULACION FSK: EXAR XR2211 DEMODULACION
  • 31. ACOPLAMIENTO A LA RED ~220 SIMILAR AL ADAPTADOR DEL EMISOR
  • 32. DISEÑO SOFTWARE ALGORITMO DE DETECCION DE MENSAJE CORRECTO PERDIDA MAXIMA DE UN MENSAJE
  • 33. DISEÑO SOFTWARE ESQUEMATICO CON PIC
  • 34. AJUSTES DE LOS CIRCUITOS EMISOR Tensiones nominales Ajuste de las frecuencias de ‘1’ y ‘0’ con ayuda de osciloscopio Con tensión fija o con señal cuadrada Atención a zona de 220~ en trafo acoplamiento a la red eléctrica Botón de reset para iniciar proceso
  • 35. AJUSTES DE LOS CIRCUITOS RECEPTOR Características comunes al emisor (botón de reset, led de on-off, misma distribución de zonas...) Ajuste de señal recibida -Fijándose en sincronismo leds -Con señal prueba TTL desde emisor
  • 36. Esquemas Emisor ESQUEMA ALIMENTACION ALIMENTACION +/- CON LED INDICADOR FUSIBLE PROTECCION
  • 37. CODIFICACION CON MICRO PIC CAPAZ DE CHEQUEAR EL ESTADO DE LAS ENTRADAS Y COMPONER LOS MENSAJES
  • 38. MODULACION FSK PROPORCIONA SEÑAL SINUSOIDAL DE 2 FREQ DEPENDIENDO DE ‘0’/’1’ LOGICOS
  • 39. ACOPLAMIENTO EMISOR-RED AMPLIFICADOR SEGUIDOR ACOPLAMIENTO CON USO DEL TRAFO DE PULSO ACOPLAMIENTO A LA RED DE 220 V
  • 40. TOP
  • 41. BOTTOM
  • 42. PIC-CODER ALIMENTACION CIRCUITO EMISOR RED-ACOPLA FSK
  • 43. Esquemas Receptor FUENTE DE ALIMENTACION ALIMENTACION SOLO POSITIVA LED INDICADOR DE TENSION
  • 44. INTERFAZ + DEMODULACION EXTRAE SEÑAL DE LA RED DEMODULA FSK
  • 45. DECODIFICACION DECODIFICACION DE LOS MENSAJES ASEGURARSE DE CORRECTA TRANSMISION DE SEÑAL
  • 46. SALIDAS SALIDAS SINCRO SALIDAS LEDS SALIDAS RELES
  • 47. TOP
  • 48. BOTTOM
  • 49. MEJORAS INCLUIR NUEVAS FUENTES DE INFORMACION LCD PARA VISUALIZAR NUEVOS MENSAJES ESTUDIO RIGUROSO DE LA IMPEDANCIA DE LA RED DEL DIEE FILTRO SELECTIVO PARA MEJORAR AUN MAS LA RECEPCION
  • 50. CONCLUSIONES PROBLEMAS CON ACOPLADOR DEMODULACION FSK

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