电力系统复用调制解调器.doc

电力系统复用调制解调器
600bit/S移频键控调制解调器技术要求
中华人民共和国电力行业标准
DL 412—91

中华人民共和国能源部1991-12-02批准 1992-04-01实施

本标准参照采用国际电报电话咨询委员会(CCITT)建议V.23《公用交换电话网中使用的标准化600/1200Bd调制解调器》(1984年版)。
1 主题内容与适用范围
本标准规定了电力系统中与电话复用的传送600bit/s远动或其它数据信号的调制解调器(以下简称调制解调器)的技术要求，以及有关接口电路的定义和要求。
本标准适用于在电力线载波及其它信道中有效传输频带不大于1000Hz的移频键控调制方式的调制解调器，可作为设计制造及制订这类产品标准的依据。
2 引用标准
GB3454 数据终端设备(DTE)和数据电路终接设备(DCE)之间的接口电路定义表
GB3455 非平衡双流接口电路的电特性
3 技术要求
3.1 大气条件
调制解调器在以下大气条件下工作，应满足本标准规定的技术要求。
环境温度：+5～+40℃。
相对湿度：5%～95%(最大绝对湿度：28g/m3)。
大气压力：86～103kPa。
调制解调器在运输及贮存过程中，当环境温度为-25～+65℃时，不应有任何损坏。
3.2 交流电源
额定电压：单相220V，允许偏差-15%～+10%、-10%～+15%。
额定频率：50Hz，允许偏差±5%。
谐波含量：小于5%。
如调制解调器是成套设备的部件，则3.1、3.2两条应符合该成套设备的规定。
3.3 数据传输方式
为同步或异步传输方式。
3.4 数据传输速率的允许偏差
采用同步传输方式时，数据传输速率的允许偏差为±0.01%。
3.5 平均频率
平均频率F0为2880Hz。
特殊情况下，用户与制造厂协商，平均频率可以为2880±60nHz，其中n为正整数。
3.6 频率偏移
频率偏移为±200Hz。
3.7 特征频率
对应于二进制符号“0”的特征频率FA为高的频率，对应于二进制符号“1”的特征频率FZ为低的频率。
平均频率、频率偏移及特征频率的数值汇总如表1所示。
表 1 Hz
平 均 频 率
F0
频率偏移
特 征 频 率
FZ(二进制1)
FA(二进制0)
2880(±60n)
±200
2680(±60n)
3080(±60n)
3.8 特征频率的允许偏差
发送侧特征频率FA、FZ和标称值的允许偏差为±10Hz。
调制解调器之间连接有若干条串接的载波信道时，信道的最大频漂应为±6Hz，因此解调器接收频率允许偏差为±16Hz。
3.9 输出功率电平
调制解调器输出至线路的功率电平应能在0～-20dBm范围内调节。
3.10 接收电平
解调器的接收电平变动范围为0～-40dBm。在此范围内，调制解调器应能正常工作，不必进行任何调整。
3.11 标称阻抗
调制解调器音频输出和输入的标称阻抗为对地平衡式600Ω，回波损耗不小于14dB。
3.12 数据信道接收线路信号检测器的门限
接收线路信号电平大于-43dBm时，电路109为“接通”状态，解调器输出不钳位。电路109为数据终端设备和调制解调器间的一条接口电路，各接口电路的编号、名称及功能见附录A。
接收线路信号电平小于-48dBm时，电路109为“断开”状态，解调器输出可以钳位或不钳位。
接收线路信号电平介于-43～-48dBm之间时，电路109的状态不作规定。但信号检测器应具有滞后特性，从而使得从“断开”跃变至“接通”时的接收信号电平比从“接通”跃变至“断开”时的电平至少高2dB。
在电路传输状态已知的情况下，安装调制解调器时，可以将上述相应的电平改成灵敏度稍低的数值，如分别改为-33dBm和-38dBm。
3.13 等时失真
调制器与解调器通过平衡式可变衰减器连接，调整衰减器使接收电平为-20dBm，传输511伪随机码，在解调器输出端测得的等时失真应不大于10%，测试持续时间为20s。
3.14 比特差错率
3.14.1 调制器与解调器按图1连接，调整解调器使输入端的接收电平为-20dBm，将白噪声发生器通过有效传输频带与数据信道一致的带通滤波器、可变衰减器及相加器，加到解调器的输入端，以有效值电平表测量噪声电平，使之为-36dBm，传送511伪随机码，比特差错率应不大于1×10-5。每次测试持续时间为15min，测试3次均应符合要求。

图1 比特差错率测试电路
3.14.2 调制器与解调器按图1连接，调整解调器输入电平为-40dBm，不加白噪声，传送511伪随机码，比特差错率应不大于1×10-5。每次测试持续时间为15min，测试3次均应符合要求。
3.15 绝缘电阻
在温度为+15～+35℃，相对湿度为45%～75%的大气条件下，以500V兆欧表测量交流电源端子及音频输入输出端子的绝缘电阻，应不小于5MΩ。
对于直接与电子器件连接的端子，不测量绝缘电阻。
3.16 绝缘强度
在3.15条规定的大气条件下，交流电源端子并联对地应能承受工频2000V电压1min而无击穿与闪络现象。
在同样大气条件下，音频输入端子与输出端子各自并联对地应能承受工频500V电压1min而无击穿与闪络现象。
对于直接与电子器件连接的端子，不进行绝缘强度试验。
3.17 可靠性
调制解调器的平均无故障工作时间(MTBF)应不小于10000h。

附 录 A
数据终端设备和调制解调器间的接口电路
(补 充 件)

A1 接口电路的电特性
非平衡双流电路是基本的接口电路，其电特性应符合GB3455的要求。
为了使调制解调器与数据终端设备在电气上隔离，可以采用光耦合器的单流接口电路，其电特性应符合国际电报电话咨询委员会(CCITT)建议V.31bis的要求。
注：CCITT建议V.31bis《使用光耦合器的单流接口电路的电特性》(1984年版)，由邮电部数据通信技术研究所译(1987年版)。
A2 接口电路的定义
数据终端设备和调制解调器之间主要接口电路的编号及名称见图A1。根据数据终端设备的工作模式和信道结构特点，可以选用其中一部分，也可根据GB3454的规定，加用必要的接口电路。
图A1中的103、104为数据电路，105、106、109、116为控制电路，115为定时电路。

图A1 接口电路及有关设备示意图
对于数据电路，当接口电路电压低于-3V时，应判定数据信号为二进制“1”；高于+3V时，数据信号为二进制“0”。
对于控制和定时电路，当接口电路电压高于+3V时，应判定电路处于“接通”状态；低于-3V时，电路处于“断开”状态 。
A2.1 电路102——信号地或公共回线
此导线为非平衡接口电路建立公共回线并建立直流参考电位。
在调制解调器内，此电路应接至一个点，并应能在设备内用一金属带把这个点接至保护地线或大地。根据安全条例或尽量使电路噪声减小的要求，这个金属带可在安装时接上或除去。应采取谨慎措施，避免建立的地线环路带有大电流。
注：①此导线如连接到数据终端设备公共回线，并用作调制解调器内非平衡接口电路接收器的参考电位，则可称为数据终端公共回线，编号为102a。
②此导线如连接到调制解调器的公共回线，并用作数据终端设备内非平衡接口电路接收器的参考电位，则可称为调制解调器公共回线，编号为102b。
A2.2 电路103——发送数据。
由数据终端设备始发而送往远端的信号，经过这条电路送到调制解调器。
A2.3 电路104——接收数据
调制解调器收到线路信号后解调出的数据信号，经过这条电路送到数据终端设备。
电路104具有钳位和不钳位两种状态。采用钳位时，若电路109处于“断开”状态，电路104被钳位，并保持在二进制“1”状态，若电路109处于“接通”状态，电路104的钳位被解除，调制解调器能对收到的线路信号作出响应。
A2.4 电路105——请求发送
此电路的信号用来控制调制解调器信道的发送方式，表示需通过电路103传送数据。
“断开”状态使调制解调器采取数据信道的非发送方式，表示通过电路103已将所有数据传送完毕。
A2.5 电路106——发送准备好
此电路的信号表示调制解调器是否已准备好接受数据终端设备传送来的数据。
“接通”状态表示调制解调器已准备好接受传来的数据。断开”状态表示调制解调器未准备好接受传来的数据。
A2.6 电路109——数据信道接收线路信号检测器
此电路的状态表示收到的数据信道线路信号电平是否在合适的限定范围内。
A2.7 电路115——接收器信号码元定时(DCE源)
此电路上的信号为调制解调器向数据终端设备提供的信号码元定时信息。
此电路通常处于时间相等的“接通”与“断开”状态。“接通”到“断开”状态的跃变应对准电路104上每个信号码元的中央。
A2.8 电路116——选择备用设备
此电路的信号用来选择正常或备用设备，如信号变换器或数据信道等。
“接通”状态选择备用设备断开”状态选择正常设备。如不要求使用备用设备，电路116应保持在“断开”状态。
A3 接口电路的操作要求
A3.1 数据电路
显然，在控制电路未呈现所要求的状态时，不能进行正常的数据传输。因此，除非电路105、106都处于“接通”状态，数据终端设备不应在电路103上传送数据。
A3.2 空闲期间
在电路105和106处于“接通”状态而又无数据可发的空闲期间，数据终端设备可发送二进制符号“1”，或发送保持定时同步的0、1重复信号或其他序列编码字符，或发送按照数据链路控制规程使用的空闲字符等。
A3.3 钳位
在各种应用情况下，如电路109处于“断开”状态，调制解调器应使电路104保持于二进制“1”状态。
在要求调制解调器作半双工操作时，如电路105处于“接通”状态，调制解调器应使电路104保持于二进制“1”状态，电路109保持于“断开”状态。在电路105发生由“接通”至“断开”的跃变时，还应把104，109两电路的原来状态保持短暂时间。
A3.4 电路103，105和106的相互关系
A3.4.1 数据终端设备通过将电路105转变到“接通”状态表示要求发送数据。然后，调制解调器应进入发送方式，作发送数据的准备，同时也告知远端的调制解调器，将自己调整到接收数据信号状态。
A3.4.2 当发送端调制解调器将电路106转变到“接通”状态时，允许数据终端设备通过电路103传送数据。这也意味着在电路105、106中任何一条电路再次转变为“断开”状态以前，所有数据都将被调制解调器传送到线路上去。然而电路106的“接通”并不保证远端的调制解调器立即处于接收方式。因为通过接口传送一个比特的时间与将代表该比特的信号码元传送到线路上时间之间，可能有一定的延时，延时的范围从小于1ms至几秒，其长短取决于发送信号变换器的复杂和完善程度。
A3.4.3 在未通过电路103的接口将最后一个比特(数据比特或停止码元)传送完毕之前，数据终端设备不应将电路105转变为“断开”状态。
在使用电路105的情况下，电路106的“接通”或“断开”状态应该是对电路105的“接通”或“断开”状态的响应。
A3.4.4 当电路105和106都处于“断开”状态时，数据终端设备应使电路103保持在二进制“1”状态。当电路105转变为“断开”后，数据终端设备不应在电路106转变为“断开”状态之前，把电路105再转变为“接通”状态。
A3.5 定时电路
通过接口传送的定时信息，最好不局限在实际传输数据期间以内。
如使用电路115，在定时源能产生定时信息的全部时间内，数据终端设备应在此电路上不停地传送该定时信息。
附 录 B
25插针连接器接口电路
(补 充 件)
本附录参照采用国际标准ISO2110《信息技术 数据通信25插针DTE/DCE接口连接器及接触件号分配》(1989年版)。
注：ISO2110《信息技术 数据通信25插针DTE/DCE接口连接器及接触件号分配》(1989年版)，由机械电子工业部标准化研究所译。
本附录规定了调制解调器接口电路使用25插针连接器时各插针的功能分配。
25插针连接器结构尺寸应符合ISO2110的规定。其中，阳连接器装在数据终端设备侧，阴连接器装在调制解调器侧。
各插针的功能分配见表B1。表中各电路的定义，如在本标准附录A中未说明，均见GB3454。
表B1 25插针连接器各插针的功能分配1)
插 针 号
电 路 号
电 路 名 称
1

2)
2
103
发送数据
3
104
接收数据
4
105
请求发送
5
106
发送准备好
6
107
数据设备准备好
7
102
信号地或公共回线
8
109
数据信道接收线路信号检测器
9

未指定
10

未指定
11
116
选择备用设备3)
12
122
反向信道接收线路信号检测器
13
121
反向信道准备好
14
118
反向信道发送数据
15
114
发送器信号码元定时(DCE源)4)
16
119
反向信道接收数据
17
115
接收器信号码元定时(DCE源)
18
141
本地环回
19
120
发送反向信道线路信号
20
108/1
把数据设备接至线路

或108/2
数据终端准备好
21
140
环回/维护测试
22
125
呼叫指示器
23
111
数据信号速率选择器(DTE源)5)
24
113
发送器信号码元定时(DTE源)
25
142
测试指示器
注：1)美国电子工业协会(EIA)标准RS—232—C规定的插针功能分配与本表基本一致，但也有差异，应以本标准为准
2)插针1用于接连接器的屏蔽体，屏蔽体可按规定接保护地或信号地。
3)ISO2110对插针11未指定功能，本附录根据本标准的需要指定用于电路116，选择备用设备。
4)DCE为数据电路终接设备，相当于调制解调器。
5)DTE为数据终端设备。

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附加说明：
本标准由中华人民共和国能源部提出。
本标准由全国电力远动通信标准化技术委员会归口。
本标准由能源部南京自动化研究所负责起草，能源部电力科学研究院参加。
本标准主要起草人吴荣法、陈道元、李庆显、姜咸宁、王美。