PLC, BPL – Využívání silnoproudých vedení a sítí pro přenos zpráv

1.21 Aplikační možnosti systémů KZL a situace v ČR

Firma ČEZnet a.s. se opírá o páteřní síť sestávající se převážně právě z těchto, výše popsaných prostředků. Celková délka optické páteřní sítě po včlenění sítí regionálních energetických společností přesahuje 7 000 km a propojuje všechny české regiony, takže se jedná o jednu z největších optických sítí v České republice. Síť disponuje stechnologiemi PDH, SDH, DWDM avčásti sítě i ATM. Základem přenosového systému jsou páteřní trakty STM 4 v zajištěné kruhové konfiguraci. Nedílnou součástí přenosového systému je stálý dohled amanagement sítě na platformách TMN pro technologie SDH. Síť má mezinárodní optické propojení se Spolkovou republikou Německo, Polskou republikou, Rakouskou republikou, Slovenskou republikou a pobaltskými státy (sdružení BON). Prostřednictvím uvedených partnerů je dostupné spojení i s dalšími státy.


Optická síť se pro vlastní účely energetických rozvodných závodů užívá např. pro provozní dispečerský telefon, přenos dat pro dispečerské řízení, přenosy pro účely ochran vedení, dálkové ovládání objektů bez trvalé obsluhy, účely Intranetové sítě, přenosy od kamerových systémů, interní videokonference i mezinárodní dispečerská spojení.




ČEZ net v současné době, kromě těchto interních služeb, nabízí řadu externích aplikací, například v oblasti služeb virtuálních privátních sítí, videokonferencí a traffic engineeringu, umožňujícího řízení provozu podle aktuální propustnosti používaných tras. Tyto služby a skutečnost, že je síť propojena s jinými alternativními operátory vytvářejí dobré předpoklady jejího dalšího rozvoje ve smyslu obecné konvergence sítí a služeb.



1.22 Úzkopásmové PLC systémy prolokální telematiku

Potřeba účinně kontrolovat a řídit i na straně odběru elektrické energie vyvolala vznik nových středofrekvenčních sdělovacích systémů provozovaných po nn elektrorozvodných vedeních.

Pro oblast úzkopásmových systémů PLC byla v ČR převzata norma EN 50065-1 platná od r. 1991. Název této normy je „Signalizace v instalacích nízkého napětí v kmitočtovém rozsahu od 3 kHz do 148,5 kHz“. Norma stanovuje kmitočtová pásma a meze koncového výstupního napětí (viz obrázek), a také meze pro rušení šířené vedením avyzařováním uelektronických zařízení pracujících vtomto kmitočtovém rozsahu v sítích nízkého napětí.

Frekvenční pásma a amplitudové meze signálu dle normy EN 50065-1


K jednotlivým frekvenčním dělícím bodům lze z obrázku vyčíst pro příslušné kmitočty amplitudové meze, vyjádřené jednak absolutní úrovní napětí v dBμ, a jednak napětím ve V.

Jednotlivé části pásma jsou určena pro různé potřeby dodavatele i odběratele.


1.23 Teleinformatické služby úzkopásmových PLC systémů – 1

Služby lze rozdělit do tří skupin a to na hovorové, rozhlasové a nehovorové. Hovorové služby představují analogový přenos služební či standardní telefonie.

Během rozvoje PLC aplikací byla prováděna řada experimentů s PLC hovorovými i audio službami. Přenos telefonních hovorů či rozhlasových pořadů s pomocí amplitudové modulace do dlouhovlnného nebo středofrekvenčního pásma pro lokální potřeby větších objektů (např. studentských kolejí) byl závislý zejména na „čistotě energetické sítě“, tj. na úrovni rušení v použitém pásmu. Vzhledem k nedostatečné pozornosti k otázkám odrušování spotřebičů však většinou zůstalo jen u dočasných experimentů.

Mnohem větší byla životnost služebních telefonních přenosů, realizovaných prostřednictvím trakčních energetických vedení. Nejčastější aplikace se provozovaly po elektrických trakčních vedeních v hlubinných uhelných dolech. Takovéto systémy se experimentálně nasazovaly i na trakčních vedeních drážních systémů pro spojení drážních dispečerů s osádkou lokomotiv. V obou případech byl však přenos omezován rušením, způsobovaným pohybem trolejových napáječů elektrických hnacích vozidel po trakčním vedení (jiskření na spojovacích přechodech).


Daleko většího uplatnění však dosáhly PLC nehovorové služby, zahrnující dálkové měření, dálkové ovládání a dálkovou signalizaci. V poslední době se pak objevily iaplikace pro dálkový odečet bytových měřičů. Někdy též vznikl požadavek na implantaci těchto přenosů ido infrastruktury zabezpečovacích systémů.



1.24 Teleinformatické služby úzkopásmových PLC systémů – 2

V současné době se objevuje stále více aplikací, které využívají úzkopásmových PLC kanálů v nn síti pro lokální účely. Jde především o systémy dálkového sběru dat zejména z měřičů různých distribuovaných médií (el.energie, voda, plyn, teplá voda, chlad atd.). Tyto systémy poskytují přesné a spolehlivé informace bez nutnosti osobní návštěvy měřícího místa. Tím se omezují lidské chyby odečtu a snižují se osobní náklady. Kromě elektroenergetických podniků tedy mohou využívat tyto možnosti i distributoři dalších médií.

Zásadní význam má PLC komunikace při přenosu dat ve velmi rozlehlých objektech, jejichž systém nevyžaduje přenos velkého množství dat. Vtéto souvislosti se jedná především o průmyslové využití, např. při lokálním měření různých analogových veličin (teplota, vlhkost atd.) a přenášení těchto veličin po metalickém vedení do vzdálených řídících uzlů (řídících automatů nebo na kontrolní operátorská stanoviště).


Úzkopásmové PLC systémy lze tedy použít např. pro tyto účely:

  • odečítání stavu elektroměrů, plynoměrů, vodoměrů a měřičů tepla v domech
  • centrální sběr dat ze vzdálených snímačů
  • propojení domácích spotřebičů a jejich jednoduché centrální ovládání
  • alarm, přenos dat a zpětné řízení bezpečnostních kamer
  • přenos dat v rámci domácnosti (např. domácí interkom)
  • a další funkce.


1.25 Teleinformatické služby úzkopásmových PLC systémů – 2

Vzhledem k nastupujícím trendům automatizace měřicích systémů však počet možných aplikací přibývá, a dochází ke kombinacím s klasickými telekomunikačními systémy. Příklad jedné realizace lokálního úzkopásmového PLC systému ukazuje obrázek.

Příklad zjednodušené typické sestavy lokálního PLC úzkopásmového systému

Na obrázku je naznačena jednoduchá sestava systému pro odečet údajů elektroměru a jejich přenos do účtovacího střediska. Elektroměr vysílá měřenou hodnotu na vstup PLC modemu, který je sním kompaktně propojen apřes vazební prvek je připojen na nn silový rozvod. PLC signál je pak přenášen k centrálnímu PLC modemu zabudovanému v koncentrátoru, který je zapojen na sekundární straně transformátoru vn/nn. Modem přeměňuje PLC signál na formu vhodnou pro zpracování v koncentrátoru dat. Pro skupinu elektroměrů je též možno vytvořit sběrnici, která je napojena na sběrný PLC modem, který příslušné signály přenáší opět do centrálního PLC modemu adále do koncentrátoru. Koncentrátor, napojený na modem sítě GSM/GPRS předává pak měřený údaj rádiovou cestou až do místa účtovacího střediska, které zpracovává příslušné faktury za odběr.