Курсовое проектирование по дисциплине "Основы и средства передачи информации в энергосистемах" - заключительный этап изучения данного курса. Выполнение проектирования способствует развитию необходи­мых качеств проектанта-конструктора в соответствии о общей методологией инженерного творчества применительно к специальности "Кибернетика электрических систем".

В настоящих методических указаниях изложены цель и задачи курсового проектирования, требования к объему, содержанию, порядку выполнения в оформления курсового проекта. Кроме того, приведены основные сведения по методике информационного анализа энергетических объектов, выбора средств передачи информации.

Данные методические указания могут быть использованы такие студентами специальности "Электропривод и автоматизация промышленных установок”, "Электрические сети и системы", для которых читается курсы соответственно "Телемеханика" и "Диспетчерское управление".

• I. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1. Цель и задачи курсового проектирования

Цель данного курсового проектирования - закрепить и углубить знания по курсу "Основы и средства передачи информации" путем проведения инженерных расчетов трактов передачи сигналов, организованных по ЛЭП, выполнения информационного анализа энергетических объектов, структурных и функциональных схем систем передачи информации, конструктивных чертежей ее отдельных элементов, а также расширение этих знаний в результате самостоятельной работы с литературой. Основная задача данного проектирования - обучить студентов основным этапам построения систем передачи информации. В соответствии с этим пояснительную записку и графический материал следует рассматривать как Техническую документацию, которая должна быть выполнена в соответствии с требованиями ВСКД.

2. Задание на курсовой проект

Задание на курсовой проект выдается студенту на стандартном типографском бланке и содержит название темы, технические условия на проектируемую систему, содержание пояснительной записки и графичес­кой части и рекомендуемую литературу. Бланк задания, подписанный руководителем проекта, отчетный документ, помещается в вводной части проекта после титульного листа. Пояснительную записку без бланка задания к проверке не принимается.

Тема курсового проекта, как правило, отражает назначение проектируемой системы передачи информации, а также тип энергообъекта, с которого следует передать информацию, класс его напряжения.

Технические условия обычно содержат сведения об электрической сети, включающей в себя данный энергообъект; системах передачи информации, установленных на ее объектах; энергообъекта, с которого необходимо осуществить передачу информации; системе управления за­данного участка электрической сети.

Список литературы содержит лишь основные источники, требуемые для проведения информационного анализа, выбора аппаратуры, расчета отдельных элементов проектируемой системы.

3. Состав, объем и сроки разработки курсового проекта

Курсовой проект содержит пояснительную записку и графическую документацию, выполняемую на отдельных листах чертежной бумаги.

Пояснительная записка представляет собой текстовой документ, выполненный в соответствии о требованиями ГОСТ 2.105-79 /СТ СЭВ 2667- -80/. Общий объем записки 25-30 листов формата II по ГОСТ 2.301-68. Рекомендуется следующий план пояснительной записки к курсовому проекту.

Введение.

Определение структуры проектируемой системы.

Выбор аппаратуры, входящей в данную систему. Описание и обоснование выбранного способа организации каналов связи по ЛЭП.

Расчеты, подтверждающие работоспособность канала.

Описание и обоснование конструкции отдельных элементов проектируемой системы.

Литература.

В пояснительной записка, кроме текста, должны быть представлены иллюстративные материалы в виде структурных и функциональных схем, графиков, номограмм.

Графическую документации выполняют на двух листах формата А4. Листы представляй: собой главную электрическую схему энергообъекта с отображением на ней оборудования, о состоянии которого необходимо передавать информацию; электрическую схему участка сети; схемы организации высокочастотных трактов комплекс технических средств проектируемой системы, а также конструктивное выполнение ее отдельных элементов.

На выполнение, оформление и защиту курсового проекта отводится 12-14 рабочих недель. Рекомендуется составить календарный план работы над проектом, чтобы первая неделя использовалась для организационной работы до II недель - на разработку и расчет курсового проекта и последние 2-3 недели - на оформление и защиту проекта.

4. Методические указания по работе над курсовым проектом

Выполнение курсового проекта следует начинать с ознакомления с техническим заданием на проект, после чего рекомендуется составить календарный график выполнения работы. Затем студент должен составить библиографию и в первую очередь, найти основные литературные источники, рекомендованные преподавателем. При определении дополнительных литературных источников /самостоятельно/ необходимо критически оценить актуальность материалов и использовать только те, которые отвечают современному уровню науки и техники по разрабатываемой теме.

Описок литературы вместе с календарным планом работы над проектом необходимо согласовывать с руководителем.

Дальнейшую работу над проектом рекомендуется вести в таком порядке:

анализировать технические условия на проектируемую систему передачи информации;

определить состав проектируемой системы;

определить объем телеинформации для заданного энергообъекта; выбрать аппаратуру преобразования и передачи информации; организовать высокочастотные тракты по ЛЭП; выполнить электрические расчеты высокочастотных каналов по ЛЭП; разработать конструкцию отдельных элементов проектируемой си­стемы;

оформить графическую часть проекта; оформить пояснительную записку; подготовить и защитить курсовой проект.

После выполнения каждого этапа работы' над проектом полученные результаты и принятые решения целесообразно согласовать с руководителем проекта.

5. Содержание и оформление пояснительной записки

Основное содержание разделов пояснительной записки и требования по ее оформлению изложены в [7].

На основе анализа индивидуального задания необходимо уточнить назначение проектируемой системы, структуру информационных потоков существующей сети передачи информации и путь передачи информации для рассматриваемого энергообъекта. В качестве основного следует выбирать путь с минимально возможным количеством пунктов преобразования информации. Кроме того, необходимо определить тип энергообъекта, о которого следует осуществить передачу информации. По полученным результатам следует выбрать в соответствии с руководящими указаниями состав проектируемой системы, определить тип и количество каналов связи для этой системы. При выборе каналов связи в качестве основных следует использовать каналы, организованные по ЛШ.

Обосновав состав системы, необходимо выбрать тип аппаратуры, входящей в ее состав. Особое внимание при этом следует уделить ее элементной базе, отдавая преимущество той аппаратуре, которая реализована на микропроцессорной технике. При определении типа аппаратура передачи телемеханической информации, и преобразователей нужно выполнить информационный анализ заданного энергообъекта.

Выбрав и обосновав аппаратуру, входящую в состав системы, следует приступить к разработке канала связи, организованного по ЛЭП. При выборе схемы присоединения аппаратуры к ЛЭП необходимо учитывать общие рекомендации, приведенные в [I]. Затем следует выполнить электрические расчеты высокочастотного тракта. При использовании для расчетов номограмм, графиков и т.п., приведенных в справочной литературе, необходимо указать их в пояснительной записке. Бели по результатам расчетов тракт не удовлетворяет условиям надежной передачи сигналов, то на основе анализа и использования возможных путей ее повышения следует выполнить повторный расчет. Один из таких путей - выбор аппа­ратуры о улучшенными характеристиками. В пояснительной записке приво­дится только окончательный вариант расчета.

По полученным результатам в соответствии с индивидуальным заданием должна быть разработана конструкция отдельных элементов проекти­руемой системы. Результатом данной разработки является графическая документация проекта.

В заключение производится оценка полученных характеристик системы, указываются возможности их дальнейшего улучшения.

Список литературы содержит источники, использованные при проек­тировании, на которые имеются ссылки в тексте.

Текст пояснительной записки должен быть четким, лаконичным. Изложение во всех разделах следует вести от первого лица во множественном числе, например, "принимаем", "выбираем" и т.д. Такие выражения, как "я считаю", "мне задано" и тому подобное употреблять не следует. Терминология, обозначения, определения во всей записке должны быть едиными. Сокращение слов, как правило, не допускается. Наименование разделов пояснительной записки должно быть кратким, записываться прописными буквами. Переносы слов в заголовках не допускаются, точка в конце не ставится. Подразделы записываются строчными буквами. Нумерация разделов и подразделов выполняется арабскими цифрами, например, для подраздела: 4.1; 4.1.1; 2.3.

Расчетные формулы нужно записывать в виде отдельной строки. Общеизвестные формулы пояснений не требуют. Если формулы использованы из других источников, следует сослаться на эти источники.

Текст пояснительной записки должен быть иллюстрирован схемами, графиками, таблицами. Каждая иллюстрация должна иметь тематическое наименование и свой порядковый номер. Номер таблицы проставляется в верхнем правом углу, а номер рисунка - внизу под рисунком. Повторная ссылка в тексте на иллюстрацию осуществляется с сокращением слова смотри, например: см.рис.8, см.табл.I.

6. Содержание и оформление графической документации курсового проекта

При выполнении графической документации курсового проекта на одном листе формата 24 следует размещать электрические схемы энергообъекта и участка электрической сети, функциональную схему проектируемой системы, графики распределения частот, а на другом - сборочный чертеж отдельных элементов системы. По согласованию с руководителем курсового проекта конструкцию аппаратуры можно выполнять на листах другого формата. Форматы чертежей и их масштабы приведены в ГОСТ 2.301-68 и ГОСТ 2.802-68 / СТ СЭВ 1180-78/.

Элементы функциональной схемы проектируемой системы нужно выполнять по ГОСТ 2.737-68...ГОСТ 2.740-68, ГОСТ 2.752-71. Размеры условных графических обозначений ГОСТ 2.747-68.

При выполнении схемы участка электрической сети необходимо нанести аппаратуру присоединения и обработки в соответствии с выбранной схемой ее присоединения. На принципиальной схеме энергообъекта следует указать условными обозначениями /ГОСТ 2.752-71/ передаваемый объем теле информации. Однолинейные схемы участка сети и энергообъекта нужно выполнять упрощенно по ГОСТ 2.722-68, ГОСТ 2.723-68, ГОСТ 2.727-68, ГОСТ 2.728-74, ГОСТ 2.748-68, ГОСТ 2.750-68, ГОСТ 2.751-73.

Конструкция элементов системы должна отражать взаимное расположение основных функциональных деталей и узлов, а также основные габаритные размеры изделия. При выполнении чертежа следует руководствоваться требованиями ГОСТ 2.120-73 и ГОСТ 2.109-73.

Перечень основных стандартов ЕСКД, которые могут быть использованы при выполнении курсового проекта, приведен в табл.1.1.

Номер стандарта		Содержание стандарта
1		2
ГОСТ 2.001-70		Общие положения
ГОСТ 2.105-79		Общие требования к текстовым документам
ГОСТ 2.106-68		Текстовые документы
ГОСТ 2.108-68		Спецификация
ГОСТ 2.109-73 /СТ СЭВ 858-78/		Основные требования к чертежам.
ГОСТ 2.301-68		Форматы
ГОСТ 2.302-68 /СТ СЭВ 1180-78/		Масштабы
ГОСТ 2.303-68 /СТ СЭВ 1178-78/		Линии

Таблица І.І

Окончание таблицы І.І

1		2
ГОСТ 2.415-68 /СТ СЭВ 1184-78/		Правила выполнения чертежей изделий с электрическими обмотками
ГОСТ 2.701-76 /СТ СЭВ 651-77/		Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению
ГОСТ 2.702-75 /СТ СЭВ 1188-78/		Правила выполнения электрических схем
ГОСТ 2.722-68		Обозначения условные графические в схемах. Машины электрические
ГОСТ 2.723-68		Обозначения условные графические в схемах. Катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы, автотрансформаторы и магнитные усилители
ГОСТ 2.727-68		Обозначения условные графические в схемах. Разрядники. Предохранители
ГОСТ 2.728-74 /СТ СЭВ 863-78/		Обозначения условные, графические в схемах. Резисторы. Конденсаторы
ГОСТ 2.747-68		Обозначения условные графические в схемах. Размеры условных графических обозначений
ГОСТ 2.737-68 /СТ СЭВ 2831-80/		Обозначения условные графические в схемах Устройства связи
ГОСТ 2.738-68 /СТ СЭВ 711-77/		Обозначения условные графические в схемах. Элементы телефонной аппаратуры
ГОСТ 2.739-68 /СТ СЭВ 657-77/		Обозначения условные графические в схемах. Аппараты, коммутаторы и станции коммутационные телефонные
ГОСТ 2.740-68		Обозначения условные графические в схемах. Аппараты и трансляции телеграфные
ГОСТ 2.752-71 /СТ СЭВ 2518-80/		Обозначения условные графические в схемах. Устройства телемеханики
ГОСТ 2.748-68		Обозначения условные графические электростанций и подстанций в схемах энергоснабжения
ГОСТ 2.750-68		Род тока и напряжения; виды соединения обмоток; формы импульсов
ГОСТ 2.751-73		Обозначения условные графические в схемах. Электрические связи, провода, кабели и шины

7. Защита курсового проекта

Законченный и оформленный курсовой проект студент подписывает и сдает руководителю проекта на проверку. При этом пояснительную записку и графическую часть следует сдать руководителю не позже, чем за 5 дней до предполагаемого срока защиты.

Руководитель просматривает проект, подписывает записку и дает письменный отзыв. Если проект возвращается на доработку или переработку, после устранения замечаний его необходимо повторно предоставить на проверку с обязательным приложением предыдущего отзыва руководителя.

Курсовой проект защищается перед комиссией, состоящей из руководителя проекта и одного или двух членов комиссии. На защите студент должен в течение 10 мин кратко изложить цель проектирования, основные этапы решения поставленной цели, результаты проектирования и ответить на поставленные вопросы.

При оценке проекта учитывают степень самостоятельности работы студента над проектом и проявленная инициатива при разработке проекта, качество его выполнения, оформление, содержание и форма изложения доклада, ответы на вопросы.

2. Определение состава системы передачи информации

   1. Состав и основные требования, предъявляемые к системе передачи информации

В соответствии с принятой структурой управления в электроэнергетике системы передача информации используются для оперативно-диспетчерского управления, противоаварийной автоматики, технологического и административно-хозяйственного управления [I].

Для решения перечисленных задач управления используются системы передачи информации, содержащие диспетчерскую телефонную связь /ДТС/, единую сеть передачи данных /ЕСПД/ Минэнерго СССР, технологическую телефонную связь /ТТС/, сеть передачи теле информации, связь совещаний /СС/ и фототелеграфную связь /ФТС/. Состав данных систем зависит от структурного диспетчерского управления, характеристики энергообъекта /класса напряжения, установленной мощности, режима работы оборудования и т.п./; при этом система должна удовлетворять требованиям [2], основные из которых приведены далее.

ДТС должна быть организована по двум или более взаимно резервируемым каналам, один из которых обязательно должен быть некоммутируемым или групповым. Групповые каналы используются в основном для нижних ступеней управления предприятий и районов электрических сетей.

Каналы связи для ДТС должны иметь полосу пропускания не менее 2 кГц /0,3...2,3 кГц/, которая включается с обеих сторон в диспетчерские коммутаторы. Вызов по каналам ДТС осуществляется с помощью простых манипуляций /нажатием кнопки ключа/ без набора номера. При этом диспетчер должен контролировать занятость канала и право внеочередного доступа и освобождения канала.

Для организации ТТС следует использовать коммутируемые и некоммутируемые каналы телефонной связи производственной телефонной сети /ПТС/ Минэнерго СССР.

Связь совещаний предназначена для одновременного проведения заранее запланированных переговоров между руководящим персоналом различных уровней и должна охватить системы диспетчерского, производственно-хозяйственного управления; управления энергетическим строительством.

Для связи совещаний должно предусматриваться специальное оборудование, устанавливаемое на пунктах управления и объектах электрической сети, и используемые некоммутируемые телефонные каналы ведомственной и общегосударственной сети связи, представляемые на время передачи совещаний.

ФТС предназначена для передачи фотокопий печатных и графических документов. Для организации ФТС используются некоммутируемые каналы ТТС в четырехпроводном окончании с полосой пропускания 0,3...3,4 кГц,. переключаемые с телефона на фототелеграфную аппаратуру на время передачи.

ЕСПД Минэнерго СССР создается для обмена алфавитно-цифровой информации в подсистемах диспетчерского, производственно-хозяйственного управления и управления энергетическим строительством.

Сеть ЕСПД Минэнерго СССР должна быть рассчитана на работу в сочетании с общегосударственными сетями передача данных /ОГСПД/, которые рассматриваются как дополнительные средства обеспечения надежности систем управления, и состоит из коммутируемой сети передачи данных /КСПД/ со скоростью 200 Бод и сети выделенных некоммутируемых каналов частоты /НКТЧ/.

Сети телеинформации предназначаются для передачи сигналов телемеханики в системах оперативно-диспетчерского управления, системной автоматики и релейной защиты. В состав сетей входят некоммутируемые каналы и устройства для передачи телеинформации. Вновь создаваемые каналы телеинформации должны быть организованы по комбинированным или специализированным каналам тональной частоты на базе совместных систем вторичного уплотнения, имеющих стандартную шкалу частот, принятую в СССР для тонального телеграфирования.