TELECOMUNICACIONES

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

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TELECOMUNICACIONES

  1. 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. 2. OBJETIVOS SISTEMA DE COMUNICACION ENTRE LABORATORIOS DEL DEPARTAMENTO DIEE FIABLE BAJO COSTE FLEXIBLE AUTOSUFICIENTE
  3. 3. Introducción PECULIARIDADES DE SU REGIMEN DE NEUTRO Posible ya que dispone de un trafo de alimentación independiente de la Escuela.
  4. 4. Existente SISTEMA VIGILANTE DE ALTO COSTE Imposible de instalar en todo el DIEE.
  5. 5. PROBLEMA ¿SISTEMA PARA ECONOMIZAR? TRANSMITIR POR LA PROPIA RED
  6. 6. CONCEPTOS TEORICOS PREVIOS POWER LINE CARRIER REGIMEN DE NEUTRO AISLADO MODULACION FSK
  7. 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. 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. 9. ESTUDIO DE LA RED ELECTRICA IMPEDANCIA MALACK Y ENGSTROM (IBM) Máximo Medio Mínimo
  10. 10. ESTUDIO DE LA RED ELECTRICA IMPEDANCIA 50O hm CENELEC 5O hm 150 kHz 54Ω 50uH
  11. 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. 12. ESTUDIO DE LA RED ELECTRICA RUIDO REGULADOR DE LUZ
  13. 13. ESTUDIO DE LA RED ELECTRICA Otros aspectos importantes Onda estacionaria (λ≈longitud transmisión) Perdidas por conexión(existen 2 redes)
  14. 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. 15. REGIMENES DE NEUTRO NEUTRO A TIERRA PUESTA AL NEUTRO NEUTRO AISLADO
  16. 16. DIEE  NEUTRO AISLADO
  17. 17. CARACTERISTICAS DEL NEUTRO AISLADO Transformador aislado de Tierra. Las masas están conectadas a tierra FALLO EN ESTE REGIMEN
  18. 18. CRITERIOS DE ELECCION DEL REGIMEN DE NEUTRO
  19. 19. MODULACION FSK Modulación en frecuencia ECONOMICO Y FIABLE COMPORTAMIENTO ROBUSTO FRENTE AL RUIDO
  20. 20. DISEÑO HARDWARE Y SOFTWARE
  21. 21. CARACTERISTICAS DEL SISTEMA: - AUTOSUFICIENTE EN ALIMENTACION - CAPAZ DE INCORPORAR NUEVAS APLICACIONES - SISTEMA SEGURO EN INFORMACION - SEGURIDAD DE LAS PERSONAS
  22. 22. EMISOR ESQUEMA LOGICO
  23. 23. MODULACION FSK: F1=1/(R1·C) >2V F2=1/(R2·C) <1V EXAR XR2206
  24. 24. ACOPLAMIENTO A LA RED ~220 CONDENSADORES TENSION DE RED USO DEL TRANSFORMADOR POSIBLES RESONANCIAS
  25. 25. DISEÑO SOFTWARE USO DEL µC PIC16F84 TECNOLOGIA FLASH-EEPROM ENTRADAS Y SALIDAS DIGITALES WATCH-DOG TIMER INTERNO
  26. 26. ¡LA SEÑAL APARECE DE FORMA ASINCRONA EN LA RED! SISTEMA BROADCAST
  27. 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. 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. 29. RECEPTOR ESQUEMA LOGICO
  30. 30. DEMODULACION FSK: EXAR XR2211 DEMODULACION
  31. 31. ACOPLAMIENTO A LA RED ~220 SIMILAR AL ADAPTADOR DEL EMISOR
  32. 32. DISEÑO SOFTWARE ALGORITMO DE DETECCION DE MENSAJE CORRECTO PERDIDA MAXIMA DE UN MENSAJE
  33. 33. DISEÑO SOFTWARE ESQUEMATICO CON PIC
  34. 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. 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. 36. Esquemas Emisor ESQUEMA ALIMENTACION ALIMENTACION +/- CON LED INDICADOR FUSIBLE PROTECCION
  37. 37. CODIFICACION CON MICRO PIC CAPAZ DE CHEQUEAR EL ESTADO DE LAS ENTRADAS Y COMPONER LOS MENSAJES
  38. 38. MODULACION FSK PROPORCIONA SEÑAL SINUSOIDAL DE 2 FREQ DEPENDIENDO DE ‘0’/’1’ LOGICOS
  39. 39. ACOPLAMIENTO EMISOR-RED AMPLIFICADOR SEGUIDOR ACOPLAMIENTO CON USO DEL TRAFO DE PULSO ACOPLAMIENTO A LA RED DE 220 V
  40. 40. TOP
  41. 41. BOTTOM
  42. 42. PIC-CODER ALIMENTACION CIRCUITO EMISOR RED-ACOPLA FSK
  43. 43. Esquemas Receptor FUENTE DE ALIMENTACION ALIMENTACION SOLO POSITIVA LED INDICADOR DE TENSION
  44. 44. INTERFAZ + DEMODULACION EXTRAE SEÑAL DE LA RED DEMODULA FSK
  45. 45. DECODIFICACION DECODIFICACION DE LOS MENSAJES ASEGURARSE DE CORRECTA TRANSMISION DE SEÑAL
  46. 46. SALIDAS SALIDAS SINCRO SALIDAS LEDS SALIDAS RELES
  47. 47. TOP
  48. 48. BOTTOM
  49. 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. 50. CONCLUSIONES PROBLEMAS CON ACOPLADOR DEMODULACION FSK
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