IEC 61334 , conocida como Automatización de la distribución mediante sistemas portadores de líneas de distribución , es un estándar para las comunicaciones confiables de líneas eléctricas de baja velocidad mediante medidores de electricidad , medidores de agua y SCADA . [1] También se conoce como codificación por desplazamiento de frecuencia extendida ( S-FSK ) y anteriormente se conocía como IEC 1334 antes de la renumeración más reciente de IEC. En realidad, es una serie de estándares que describen el entorno físico investigado de las líneas eléctricas, una capa física bien adaptada, una capa de acceso a medios de bajo consumo funcional y una interfaz de administración. Los estándares relacionados utilizan la capa física (p. Ej.Protocolo de Internet sobre S-FSK), pero no las capas superiores. [2]
La capa física sincroniza un pequeño paquete de tonos con el cruce por cero del voltaje de la línea eléctrica. Los tonos son elegidos por las empresas de servicios públicos, no especificados en el estándar. Los tonos suelen estar entre 20 kHz y 100 kHz, y deben estar separados por al menos 10 kHz para evitar la diafonía. Se elige un tono para la marca (es decir, un 1 binario ) y el otro para el espacio (es decir, 0). El estándar permite que cada cruce por cero transmita 1, 2, 4 u 8 bits, con una mayor sensibilidad a la sincronización a medida que aumenta el número de bits. En líneas eléctricas multifásicas, se puede enviar una señal separada en cada fase para acelerar la transmisión.
La baja velocidad del estándar se debe al número limitado de bits por ciclo de línea eléctrica. La alta confiabilidad proviene de su sistema de temporización confiable (es decir, cruce por cero), alta relación señal / ruido (las frecuencias se eligen para evitar el ruido común de la línea eléctrica), falta de distorsión de intermodulación y detección de señal adaptativa.
Los bits más significativos se envían primero, a diferencia de un puerto serie convencional . Los datos de los cruces por cero deben recopilarse en bytes de 8 bits. Cada byte se recopila en paquetes de 42 bytes. Los primeros cuatro bytes de cada paquete son un preámbulo para medir la condición actual del canal. A esto le siguen 38 bytes de datos y 3 bytes de tiempo de silencio.
La capa física es adaptativa. El silencio y el preámbulo permiten que el procesamiento de la señal del receptor mida las relaciones de ruido del canal. Dependiendo de la relación señal / ruido, los bits se pueden recuperar a partir de la diferencia entre la potencia de la marca y los tonos espaciales, la potencia de los tonos de la marca únicamente o únicamente los tonos espaciales. El sistema debería poder ajustar el método de recepción en cada paquete de 42 bytes.
Los bytes de los paquetes de capa baja se reforman en bytes para las capas superiores. La capa de enlace superior se parece mucho a HDLC , excepto con una característica novedosa que permite a las estaciones seleccionadas retransmitir mensajes. [3] La capa de interfaz de gestión proporciona control remoto de las capas de protocolo de una estación, incluidos los diagnósticos y la configuración. Por ejemplo, permite que un controlador central lea la relación señal / ruido de una unidad y establezca el bit que permite a una estación retransmitir estaciones débiles. [4] [5]
Las capas de protocolo están diseñadas para integrarse con cualquier capa de aplicación, pero la presencia de una interfaz de gestión sugiere un diseño dirigido a DLMS / COSEM , un estándar de la UE ampliamente utilizado para la capa de aplicación de medidores y SCADA. DLMS / COSEM requiere una interfaz de gestión.
Difusión de manipulación por desplazamiento de frecuencia
S-FSK (modulación por desplazamiento de frecuencia extendida) es un esquema de modulación que combina algunas de las ventajas de la modulación de espectro extendido clásica (inmunidad contra la interferencia de banda estrecha) con algunas de las ventajas de la modulación por desplazamiento de frecuencia clásica (FSK es de baja complejidad). ). La diferencia entre S-FSK y FSK clásica es que en S-FSK, la frecuencia de marca se coloca lejos de la frecuencia espacial . Las frecuencias se colocan lo suficientemente separadas para que el desvanecimiento selectivo de frecuencia y la interferencia de banda estrecha solo bloqueen una de las frecuencias, por lo que el receptor aún puede recuperar todos los datos de la otra frecuencia. [6]
Lista de piezas IEC 61334
- IEC TR 61334-1-1: 1995 Consideraciones generales - Arquitectura del sistema de automatización de distribución
- IEC TR 61334-1-2: 1997 Consideraciones generales - Guía para especificaciones
- IEC TR 61334-1-4: 1995 Consideraciones generales - Identificación de parámetros de transmisión de datos relacionados con redes de distribución de media y baja tensión
- IEC 61334-3-1: 1998 Requisitos de señalización de la red: bandas de frecuencia y niveles de salida
- IEC 61334-3-21: 1996 Requisitos de señalización de red: dispositivo de acoplamiento capacitivo aislado fase a fase de MT
- IEC 61334-3-22: 2001 Requisitos de señalización de red: dispositivos de acoplamiento intrusivo de MT fase a tierra y pantalla a tierra
- IEC 61334-4-1: 1996 Protocolos de comunicación de datos - Modelo de referencia del sistema de comunicación
- IEC 61334-4-32: 1996 Protocolos de comunicación de datos - Sección 32: Capa de enlace de datos - Control de enlace lógico (LLC)
- IEC 61334-4-33: 1998 Protocolos de comunicación de datos - Capa de enlace de datos - Protocolo orientado a la conexión
- IEC 61334-4-41: 1996 Protocolos de comunicación de datos - Protocolos de aplicación - Especificación de mensajes de la línea de distribución
- IEC 61334-4-42: 1996 Protocolos de comunicación de datos - Protocolos de aplicación - Capa de aplicación
- IEC 61334-4-61: 1998 Protocolos de comunicación de datos - Capa de red - Protocolo sin conexión
- IEC 61334-4-511: 2000 Protocolos de comunicación de datos - Gestión de sistemas - Protocolo CIASE
- IEC 61334-4-512: 2001 Protocolos de comunicación de datos - Gestión del sistema utilizando el perfil 61334-5-1 - Base de información de gestión (MIB)
- IEC 61334-5-1: 2001 Perfiles de capa inferior: perfil de modulación por desplazamiento de frecuencia extendida (S-FSK)
- IEC TS 61334-5-2: 1998 Perfiles de capa inferior - Perfil de modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK)
- IEC TS 61334-5-3: 2001 Perfiles de capa inferior: perfil de banda ancha adaptativa de espectro ensanchado (SS-AW)
- IEC TS 61334-5-4: 2001 Perfiles de capa inferior - Perfil de modulación multiportadora (MCM)
- IEC TS 61334-5-5: 2001 Perfiles de capa inferior - Espectro ensanchado - Perfil de salto de frecuencia rápido (SS-FFH)
- IEC 61334-6: 2000 regla de codificación A-XDR
Ver también
- Comunicación por línea eléctrica , para una encuesta sobre el tema.
- Bus de línea eléctrica universal , el competidor de rango más corto más común