DE10059219C1 - Verfahren zur Übertragung von Informationen über Leitungsnetze - Google Patents
Verfahren zur Übertragung von Informationen über LeitungsnetzeInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Informationen (6) über Leitungsnetze (10), in denen elektrische Leistungen übertragende Wechselspannungen (3) mit im wesentlichen gleichbleibendem zeitlichen Verlauf zwischen Versorgungsstationen (7) und Verbrauchern (11-14) übertragen werden. Ein derartiges Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß im zeitlichen Verlauf der sich wiederholenden Wechselspannung (3) festlegbare Abschnitte (4) des Wechselspannungsverlaufs (3) leistungsfrei geschaltet werden und während solcher Abschnitte (4) anstelle der Übertragung von Leistung Signale (6) zur Übertragung von Daten auf das Leitungsnetz (10) aufgeschaltet werden. DOLLAR A Die Erfindung betrifft weiterhin ein gattungsgemäßes Verfahren, bei dem im zeitlichen Verlauf der sich wiederholenden Wechselspannung (3) festlegbare Abschnitte (4) des Wechselspannungsverlaufs (3) leistungsfrei geschaltet werden und das Vorhandensein und/oder die Ausgestaltung dieser leistungsfrei geschalteten Abschnitte (4) zur Übertragung von Daten über das Leitungsnetz (10) genutzt werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Informationen über Lei
tungsnetze gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.
Die Übertragung von Informationen über Leitungsnetze, die elektrische Leistungen
zwischen Versorgungsstationen und Verbrauchern übertragen, rückt in den letzten
Jahren immer mehr in den Blickpunkt der Entwicklung von Kommunikationseinrich
tungen. Insbesondere durch das Monopol ehemals staatlicher Telefongesellschaften
und damit der Schwierigkeit neuer Kommunikationsanbieter, den Endverbraucher mit
eigenen Leitungswegen zu versorgen, sind viele Ansätze gemacht worden, über be
stehende Leitungsverbindungen auch Datenkommunikation zu betreiben, obwohl die
Leitungsverbindungen in der Regel beispielsweise zur Übertragung von elektrischen
Leistungen mittels Wechselspannungen dienen.
In diesem Zusammenhang werden sogenannte PLC-Verfahren (powerline-Commu
nication) beschrieben, bei denen immer auf die gleichzeitig übertragene Wechsel
spannung zur Übertragung elektrischer Leistungen höherfrequente Spannungen
aufmoduliert werden, über die dann die eigentliche Datenübertragung stattfindet.
Diese höherfrequenten Spannungen lassen dann Datenübertragungsraten zu, die
beispielsweise auch zur Nutzung derartiger Kommunikationswege für das Internet
oder dgl. ermöglichen. Der Nachteil hierbei ist insbesondere, daß auf den Leistungs
netzen eine Vielzahl von Störungen durch Verbraucher eingebracht werden, die die
Datenübertragung mittels der höherfrequenten Spannungen stören oder sogar un
möglich machen. Auch ist die Aufmodulation der höherfrequenten Spannungen inso
fern problematisch, als derart veränderte Leitungsnetze beispielsweise den Funkver
kehr stören können.
Es ist beispielsweise aus dem Bereich der Versorgungsunternehmen schon länger
bekannt, etwa zur Steuerung von Schaltanlagen oder Stromzählern niederfrequente
Spannungen auf das Versorgungsnetz aufzuprägen, die in Form von kurzen Tele
grammen beispielsweise Schaltimpulse an entsprechende Empfangseinrichtungen
übermitteln. Auch hierbei wird allerdings die niederfrequente Spannungen zusätzlich
zu der unverändert weiterlaufenden Versorgungsspannung übertragen, wodurch nur
eine geringe Übertragungssicherheit und Übertragungsrate durch die Netzstörungen
erreichbar ist.
Aus der DE 198 14 366 A1 ist es bekannt, zur Steuerung wenigstens eines mit einer
Steuerungseinrichtung über elektrische Versorgungsleitungen verbundenen elektri
schen Verbrauchers Steuersignale über diese elektrischen Versorgungsleitungen an
den elektrischen Verbraucher zu übertragen. Die Übertragung der Informationen er
folgt derart, daß die Versorgungsspannung für eine bestimmte Zeitdauer unterbro
chen wird, wobei die Zeitdauer der Unterbrechung als Kodierung für das Steuersi
gnal dient. Hierdurch ist allerdings nur eine geringe Übertragungsrate realisierbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Übertragung von Informatio
nen über bestehende Leitungsnetze zu realisieren, in denen elektrische Leistungen
übertragende Wechselspannungen übertragen werden, die eine für viele Zwecke
ausreichende Datenübertragungsrate aufweisen und darüber hinaus weitgehend
störungsfrei gegen Störungen aus dem Netz und ohne Störung des eigentlichen
Netzbetriebes übertragen werden können.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruches 1 in Zusammenwirken mit den Merkmalen des Oberbegriffes.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Übertragung von Informationen
über Leitungsnetze, in denen elektrische Leistungen übertragende Wechselspan
nungen mit im wesentlichen gleichbleibendem zeitlichen Verlauf zwischen Versor
gungsstationen und Verbrauchern übertragen und im zeitlichen Verlauf der sich wie
derholenden Wechselspannung festlegbare Abschnitte des Wechselspannungsver
laufs leistungsfrei geschaltet werden. Ein derartiges gattungsgemäßes Verfahren
wird dadurch weitergebildet, daß während solcher Abschnitte anstelle der Übertra
gung von Leistung Signale zur Übertragung von Daten auf das Leitungsnetz aufge
schaltet werden. Hierdurch wird einerseits gewährleistet, daß während dieser Über
tragung in dem dafür vorgesehenen zeitlichen Abschnitt das Leitungsnetz weitge
hend frei von Störungen bleibt, da die Verbraucher während dieser relativ kurzen Zeit
nicht mit Leistung versorgt werden und daher auch nicht oder nur in sehr geringen
Umfang auf das Leitungsnetz zurückwirken. Auch kann während dieses Abschnittes
die Übertragung mit relativ geringen Frequenzen und Spannungen erfolgen, so daß
die nachteiligen Wirkungen bzw. die Störanfälligkeit höherfrequenter Übertragungs
verfahren gar nicht erst auftreten können. Gleichzeitig wird der Betrieb des Leitungs
netzes, dessen Hauptzweck weiterhin natürlich die Übertragung von elektrischer Lei
stung an die Verbraucher darstellt, nahezu nicht oder nur sehr gering beeinträchtigt,
da während eines zum Beispiel sehr kurzen Abschnittes auch nur wenig Leistung
nicht übertragen werden kann und daher den Verbrauchern die elektrische Leistung
nur kurzzeitig nicht zur Verfügung steht.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die leistungsfreien Abschnitte innerhalb des
Wechselspannungsverlaufs immer zu einem gleichen Zeitpunkt während des zeitli
chen Verlaufes der Wechselspannung geschaltet werden. Hierdurch ist die Synchro
nisation zwischen den sendeseitigen und den empfangsseitigen Einrichtungen be
sonders einfach, da die Übertragung zu einem immer gleichen Zeitpunkt über ein
festes zeitliches Raster erfolgen kann.
Ebenfalls ist es von Vorteil, wenn die leistungsfreien Abschnitte innerhalb des Wech
selspannungsverlaufs eine immer gleiche Dauer des zeitlichen Verlaufes der Wech
selspannung einnehmen. Hierdurch kann insbesondere bei Übertragung größerer
Datenmengen schon im vorhinein abgeschätzt werden, wie lange die gesamte Über
tragung dauert und ob etwa bei zeitkritischen Anwendungen die Übertragung schnell
genug vor sich gehen kann. Auch ist hierbei die Leistungsreduzierung bei der Über
tragung von Leistung über das Leitungsnetz im vorhinein gut kalkulierbar, so daß
auch empfindliche Verbraucher nicht in ihrer Funktion beeinträchtigt werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß die leistungsfrei geschalteten Ab
schnitte des Wechselspannungsverlaufs in dem Bereich des Nulldurchgangs der
Wechselspannung gelegt werden. Ein leistungsfrei Schalten in diesem Bereich des
Wechselspannungsverlaufes hat den Vorteil, daß nur wenig nutzbare Leistung verlo
rengeht, da im Bereich des Nulldurchgangs der Wechselspannung die übertragene
Leistung ohnehin am geringsten ist. Auch sind hierbei die zur Schaltung benötigten
Bauteile nicht so hoch belastet und daher kostengünstiger bzw. haltbarer.
In einer anderen Ausgestaltung ist es denkbar, daß die leistungsfrei geschalteten
Abschnitte des Wechselspannungsverlaufs jeweils eine ganze Halbwelle der Wech
selspannung umfassen. Hierbei ist die Synchronisation des Schaltzeitpunktes be
sonders einfach, da die Erkennung der entsprechenden Nulldurchgänge technisch
einfach realisiert werden kann.
Die Übertragung von Daten mittels der leistungsfrei geschalteten Abschnitte des
Wechselspannungsverlaufes kann in weiterer Ausgestaltung diskontinuierlich erfol
gen, wobei zum einen denkbar ist, daß die leistungsfrei geschalteten Abschnitte des
Wechselspannungsverlaufs sich in regelmäßigen zeitlichen Abständen wiederholen.
Beispielsweise kann das Schalten etwa alle n Wellen erfolgen, wobei n eine ganze
natürliche Zahl darstellen kann. Beispielsweise kann eine Übertragung einmal in der
Sekunde erfolgen, wenn bei einer Netzfrequenz von 50 Hz jede 50. Welle leistungs
frei geschaltet wird.
Ebenfalls ist es denkbar, daß die leistungsfrei geschalteten Abschnitte des Wechsel
spannungsverlaufs sich in unregelmäßigen zeitlichen Abständen wiederholen. Bei
spielsweise kann der jeweilige zeitliche Abstand zweier aufeinanderfolgender Ab
schnitte zur Übertragung von Signalen sich an der benötigten Menge übertragener
Signale bzw. dem Zeitpunkt orientieren, an dem eine Übertragung notwendig wird.
Auch ist es denkbar, die Belastung des Leitungsnetzes durch den Wegfall geringer
Mengen an übertragener Leistung dadurch zu verringern, daß die jeweils wegfallen
de Leistung zu unregelmäßigen Zeitpunkten den Verbrauchern nicht zur Verfügung
steht. Hierdurch werden etwa Resonanzeffekte vermieden, die beispielsweise durch
immer zu gleichen Zeitpunkten auftretende Leistungsverluste hervorgerufen werden
können. Hierzu ist es beispielsweise auch denkbar, daß in einer Weiterbildung die
Bestimmung der Abfolge der in unregelmäßigen zeitlichen Abständen aufeinander
folgenden leistungsfrei geschalteten Abschnitte anhand von Primzahlen, anhand von
Zufallsfolgen oder dgl. Schemata erfolgt.
Weiterhin ist es möglich, eine Synchronisation zwischen empfangsseitigen und sen
deseitigen Einrichtungen bei der Übertragung von Informationen vorzunehmen, in
dem eine Übermittlung der zeitlichen Lage zumindest des jeweils nächsten zur Über
tragung von Informationen dienenden Abschnittes von der jeweiligen sendeseitigen
Einrichtung an die jeweiligen empfangsseitigen Einrichtungen erfolgt. Hierdurch kön
nen sich die sendeseitigen und die empfangsseitigen Einrichtungen jeweils darüber
verständigen, wann die nächste Übertragung von Signalen stattfinden soll. Praktisch
kann dies beispielsweise dadurch realisiert werden, daß am Ende einer Signalüber
tragung ein Anhang mit übertragen wird, der den Zeitpunkt der nächsten Übertra
gung beinhaltet und daher die jeweilige Empfangseinrichtung sich zu diesem Zeit
punkt dann auch auf Empfang einstellen kann.
Es versteht sich von selbst, daß zur Übertragung der Informationen alle dem Nach
richtentechniker bekannten Verfahren zur Signalübermittlung eingesetzt werden
können, insbesondere daß das Signal zur Übertragung von Daten frequenzmoduliert
und/oder amplitudenmoduliert und/oder phasenmoduliert wird.
Ein besonders bevorzugter Arbeitsbereich für die Informationsübertragung liegt vor,
wenn das aufmodulierte Signal zur Übertragung von Daten mindestens 100 Bit pro
Sekunde an übertragenen Nutzdaten zuläßt. In diesem Bereich der Datenmengen
lassen sich schon eine Vielzahl von Steuer- und sonstigen Informationen übertragen,
auch ohne daß die Frequenz des Signals zu stark erhöht werden muß und die zeitli
che Länge der Abschnitte zu groß wird.
Besonders vorteilhafte Einsatzgebiete ergeben sich für das erfindungsgemäßen Ver
fahren, wenn die aufgeprägten Signale zur Übertragung von Daten für Steuerungsinformationen
an das Leitungsnetz angeschlossener Geräte, zur Übertragung von
Sensorsignalen oder dgl. Signale mit geringer Abfragefrequenz genutzt werden. Bei
spielsweise in weiträumigen Industrieanlagen oder auch innerhalb eines Hauses in
der Elektroinstallation können derartige Übertragungstechniken dazu genutzt wer
den, um von einem zentralen Steuerrechner alle benötigten Informationen an die
Verbraucher bzw. Schalteinrichtungen weiterzugeben beziehungsweise
Sensorsignale an den Steuerrechner zurückzuübertragen. Hierdurch erübrigt sich
das Verlegen separater Datenübertragungskabel, die erhöhte Installationskosten und
selbstverständlich auch Wartungskosten verursachen. Auch ist in vielen
Anwendungsfällen der benötigte Einbauraum für derartige zusätzliche
Verkabelungen nicht vorhanden.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn das Verfahren zur Übertragung von Informatio
nen in Niederspannungs-Wechselstromnetzen verwendet wird, die vielfältig gerade
im industriellen Bereich bzw. Hausanschlußbereich zur Anwendung kommen. Dies
können nicht nur die normalen 230 Volt-Netze, sondern auch Netze mit geringeren
Versorgungsspannungen wie etwa Netze bis zu 60 Volt oder dgl. sein.
Bei Übertragungen über Netze mit hohen Versorgungsspannungen kann es von Vor
teil sein, wenn zur Übertragung von Informationen die Leistungsverbraucher wäh
rend der Übertragung abgeschaltet werden. Hierdurch wird die Qualität der Daten
übertragung wegen der dann vollständig wegfallenden Rückwirkung der Verbraucher
auf das Netz verbessert.
Ebenfalls ist es denkbar, daß eine Übertragung von Informationen zwischen Versor
gungsstationen und Verbrauchern in beide Richtungen dadurch vorgenommen wird,
daß die Versorgungsstationen und die Verbraucher wechselseitig als sendeseitige
Einrichtung bzw. als empfangsseitige Einrichtung betrieben werden. Durch eine ent
sprechende Synchronisation können somit nicht nur Daten von einer zentralen Stati
on an die Verbraucher, sondern auch umgekehrt Daten der Verbraucher an die zen
tralen Station übermittelt werden. Dies kann beispielsweise auch im Fullduplex-
Verfahren erfolgen, indem zeitversetzt jeweils einzelne Übertragungen in jeder der
beiden Richtungen vorgenommen werden.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
gemäß Anspruch 1 zeigt die Zeichnung.
Es zeigen:
Fig. 1a-1b zwei denkbare Ausgestaltungen des Signalverlaufes bei der Durch
führung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 1 zur
Übertragung von Informationen über Leitungsnetze,
Fig. 2 eine Detailansicht des Bereichs der Datenübertragung nahe des
Nulldurchganges gemäß Fig. 1a,
Fig. 3 Aufbau eines Leitungsnetzes zur Umsetzung der Datenübertragung
zwischen Verbrauchern und Versorgungsstation nach dem erfin
dungsgemäßen Verfahren.
In den Fig. 1a und 1b sind verschiedene Ausgestaltungen des erfindungsgemä
ßen Verfahrens nach Anspruch 1 zur Übertragung von Informationen 6 über Lei
tungsnetze 10 dargestellt, bei denen sich die Lage der Abschnitte 4 zur Übertragung
der Informationen 6 relativ zum Verlauf der Wechselspannung 3 voneinander unter
scheidet.
In Wechselspannungsnetzen 10 zur Übertragung elektrischer Leistungen wird die
elektrische Leistung in Form einer Wechselspannung 3, üblicherweise in Form einer
sinusförmigen Wechselspannung 3 zwischen einer Versorgungsstation 7 und daran
angeschlossenen Verbrauchern 11 bis 14 übertragen. Einen typischen Verlauf einer
derartigen Wechselspannung 3, aufgetragen mit der Spannung U über der Zeit t,
zeigen sowohl die Fig. 1a als auch die Fig. 1b. Hierbei wiederholen sich jeweils
nach zwei Nulldurchgängen 5 die gleichen Signalverläufe der Wechselspannung 3,
wobei in den Fig. 1a und 1b nur wenige derartige wellenartige Verläufe darge
stellt sind.
In der Fig. 1a ist nun grob schematisch der Grundgedanke der hier vorliegenden
Erfindung insofern dargestellt, daß in dem ungestörten Wellenverlauf der Wechsel
spannung 3 jeweils beidseitig des Nulldurchganges 5 ein Abschnitt 4 derart lei
stungsfrei geschaltet wird, daß in diesem Abschnitt 4 keine elektrischen Leistung
übertragen wird. Wie insbesondere in der Fig. 2 durch den dick durchgezogenen
Linienbereich für den Signalverlauf 15 der modifizierten Wechselspannung 3 besser
zu erkennen ist, wird durch dem Fachmann vertraute und daher hier nicht weiter erläuterte
elektronische Schalteinrichtungen die Spannung in diesem Abschnitt 4 auf
Null oder nahezu bei Null gehalten. Somit bildet sich in diesem Abschnitt 4 die Mög
lichkeit, über das Leitungsnetz 10 andere Informationen 6 als die Wechselspannung
3 zu übertragen, wobei die Wechselspannung 3 diese anderen Informationen 6 da
bei nicht stört. Durch dieses Freischalten des Leitungsnetzes 10 von der Spannung 3
wird bildlich beschrieben zeitlich versetzt zu dem eigentlichen Verlauf der Spannung
3 ein Fenster für die Übertragung von Informationen 6 geöffnet, das beispielsweise
zur niederfrequenten Übertragung von Informationen 6 genutzt werden kann. Diese
niederfrequenten Informationen 6 sind hierbei nur schematisch als Spannungsver
lauf wesentlich höherer Frequenz und geringerer Amplitude als die Wechselspan
nung 3 angedeutet, wobei dem Fachmann die Ausbildung derartiger niederfrequen
ten Informationen 6 in vielfältiger Art selbstverständlich ist und hier angewandt wer
den kann. Beispielsweise kann durch Frequenzmodulation und/oder Amplitudenmo
dulation und/oder Phasenmodulation eine Vielzahl von Übertragungsverfahren zum
Einsatz kommen, die einen hohen Anteil von Nutzdaten an den zu übertragenen Da
ten bei entsprechend hoher Übertragungssicherheit aufweisen.
Derartige Informationen 6 können dabei beispielsweise zur Übertragung von Steuer
informationen in maschinellen Anlagen oder in Hausinstallationen oder dgl. ange
wendet werden, ebenfalls ist es möglich, Sensorinformationen von vor Ort angeord
neten Sensoren 11 bis 12 an eine Überwachungszentrale 9 zurück zu melden. Bei
derartigen Aufgaben kommt es vornehmlich darauf an, zu bestimmten Zeitpunkten
oder bei bestimmten Anlässen eine relativ geringe Menge von Daten zu übertragen,
wobei eine derartige Datenübertragung die Kosten für die Verlegung separater Kabel
eigentlich nicht rechtfertigen. Durch die Übertragung über bestehende Leitungsnetze
10 wie beispielsweise Stromversorgungsnetze oder dgl. kann daher dafür gesorgt
werden, daß mit geringen Aufwand eine derartige Datenübertragung realisiert wird.
Wie beispielsweise in der Fig. 3 dargestellt, kann von einer Versorgungseinrichtung
7, etwa einem Anschluß an das Stromnetz, über eine Schalteinrichtung 8, die zum
einen für das Freischalten des Leitungsnetzes 10 zuständig ist, der in den Fig. 1
a und 1b dargestellte Verlauf der Wechselspannung 3 eingestellt werden. Ebenfalls
in der Schalteinrichtung 8 sind Sende- bzw. Empfangseinrichtungen vorgesehen, die
mit gleichartigen Sende- beziehungsweise Empfangseinrichtungen der Verbraucher
11 bis 14 zusammenwirken können. Derartige Verbraucher sind beispielsweise
Temperatursensoren 11, Drucksensoren 12, Antriebsmotoren 13 und eine Vielzahl
von weiteren Verbrauchern 14, die je nach Einsatzzweck mit Spannungen 2 und In
formationen 6 versorgt werden müssen oder die umgekehrt Informationen 6 zurück
liefern. Überdies ist dem Fachmann ebenfalls vertraut, das Grundprinzip der Erfin
dung auf eine Vielzahl derartiger Verbraucher 11 bis 14 und verschiedene Netze 10
zu übertragen, so daß die in der Fig. 3 dargestellte Konfiguration nur den schemati
schen Aufbau einer solchen Anlage darstellt. Signaltechnisch mit der Schalteinrich
tung 8 verbunden kann eine Steuereinrichtung 9 sein, etwa ein Steuerungsrechner
oder dgl., der Steuerungsinformationen 16 an die Schalteinrichtung 8 abgibt bzw.
von den als Sensoren ausgelegten Verbrauchern 11, 12 zurückgelieferte Informatio
nen von der Schalteinrichtung 8 abholt und weiterverarbeitet.
Es versteht sich für den Fachmann auf dem Hintergrund der Erfindung von selbst,
daß die Lage der Abschnitte 4 sowie deren Häufigkeit bezogen auf die Anzahl der
Nulldurchgänge 5 der Wechselspannung 3 vielfach variiert werden kann. In der Fig.
1a ist dargestellt, daß bei jeweils gleichsinnigen Nulldurchgängen 5 jeweils ein Ab
schnitt 4 freigeschaltet und mit Informationen 6 genutzt wird. In der Praxis kann die
Anzahl der Nulldurchgänge 5 zwischen aufeinanderfolgenden Abschnitten 4 unter
schiedlich gewählt werden, beispielsweise können in gleichen zeitlichen Abständen
entsprechende Abschnitte 4 aufeinanderfolgen, auch ist es denkbar, daß jeweils un
regelmäßig Abschnitte 4 in den Verlauf der Wechselspannung 3 eingestreut werden.
Beispielsweise kann dies bei Bedarf der Übertragung von Informationen 6 sich auch
kurzfristig verändern.
Eine andere Möglichkeit der Übertragung der Informationen 6 ist in der Fig. 1b dar
gestellt, bei der zwischen zwei aufeinanderfolgenden Nulldurchgängen 5 eine ganze
Halbwelle der Wechselspannung 3 ausfällt. Hierbei kann eine deutlich größere Men
ge von Informationen 6 übertragen werden, wobei gleichzeitig natürlich auch der Ver
lust an Leistung für die Verbraucher 11 bis 14 wesentlich höher als bei der Ausge
staltung der Erfindung nach Fig. 1a ist. Dies kann beispielsweise in bestimmten
Anlagen dadurch kompensiert werden, daß eine derartige Übertragung nur dann
vorgenommen wird, wenn die Übertragung auch in größeren zeitlichen Abständen
ausreichend ist. Dabei ist dann der Anteil der nicht übertragenen Leistung im Verhältnis
zu der in den restlichen Schwingungen übertragenen Leistung ausreichend
klein, daß der Betrieb der Anlage nicht wesentlich gestört wird.
1
Zeitachse
2
Spannung
3
Signalverlauf Spannung
4
Abschnitt für Datenübertragung
5
Nulldurchgang
6
Signal zur Datenübertragung
7
Versorgungseinrichtung
8
Schalteinrichtung
9
Steuereinrichtung
10
Leitungsnetz
11
Temperatursensor
12
Drucksensor
13
Antriebsmotor
14
weitere Verbraucher
15
Signalverlauf Wechselspannung
16
Steuerungsinformationen/Sensorsignale
Claims (17)
1. Verfahren zur Übertragung von Informationen (6) über Leitungsnetze (10), in
denen elektrische Leistungen übertragende Wechselspannungen (3) mit im
wesentlichen gleichbleibendem zeitlichen Verlauf zwischen Versorgungsstatio
nen (7) und Verbrauchern (11-14) übertragen und im zeitlichen Verlauf der sich
wiederholenden Wechselspannung (3) festlegbare Abschnitte (4) des Wech
selspannungsverlaufs (3) leistungsfrei geschaltet werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
während solcher Abschnitte (4) anstelle der Übertragung von Leistung Signale
(6) zur Übertragung von Daten auf das Leitungsnetz (10) aufgeschaltet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leistungsfreien
Abschnitte (4) innerhalb des Wechselspannungsverlaufs (3) immer zu einem
gleichen Zeitpunkt (5) während des zeitlichen Verlaufes der Wechselspannung
(3) geschaltet werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die leistungsfreien Abschnitte (4) innerhalb des Wechselspannungsverlaufs (3)
eine immer gleiche Dauer des zeitlichen Verlaufes der Wechselspannung (3)
einnehmen.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die leistungsfrei geschalteten Abschnitte (4) des Wechselspannungs
verlaufs (3) im Bereich des Nulldurchgangs (5) der Wechselspannung (3) ge
legt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die leistungsfrei geschalteten Abschnitte (4) des Wechselspannungsverlaufs (3)
jeweils eine ganze Halbwelle der Wechselspannung (3) umfassen.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die Übertragung von Daten (6) mittels der leistungsfrei geschalteten
Abschnitte (4) des Wechselspannungsverlaufes (3) diskontinuierlich erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die leistungsfrei
geschalteten Abschnitte (4) des Wechselspannungsverlaufs (3) sich in regel
mäßigen zeitlichen Abständen wiederholen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die leistungsfrei geschalteten Abschnitte (4) des Wechselspannungsverlaufs (3)
sich in unregelmäßigen zeitlichen Abständen wiederholen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung
der Abfolge der in unregelmäßigen zeitlichen Abständen aufeinander folgenden
leistungsfrei geschalteten Abschnitte (4) anhand von Primzahlen, anhand von
Zufallsfolgen oder dgl. Schemata erfolgt.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß eine Synchronisation zwischen empfangsseitigen und sendeseitigen
Einrichtungen (7, 11-14) bei der Übertragung von Informationen (6) durch
Übermittlung der zeitlichen Lage zumindest des jeweils nächsten zur Übertra
gung von Informationen (6) dienenden Abschnittes (4) von der jeweiligen sen
deseitigen Einrichtung (7) an die jeweiligen empfangsseitigen Einrichtungen
(11-14) erfolgt.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß das Signal (6) zur Übertragung von Daten nur geringe Leistung über
trägt.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß das Signal (6) zur Übertragung von Daten frequenzmoduliert und/o
der amplitudenmoduliert und/oder phasenmoduliert wird.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß das aufgeprägte Signal (6) zur Übertragung von Daten mindestens
100 Bit pro Sekunde an übertragenen Nutzdaten zuläßt.
14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die aufgeprägten Signale (6) zur Übertragung von Daten für Steue
rungsinformationen (16) an das Leitungsnetz (10) angeschlossener Geräte (11-
14), zur Übertragung von Sensorsignalen oder dgl. Signale mit geringer Abfra
gefrequenz genutzt werden.
15. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß das Verfahren zur Übertragung von Informationen (6) in Niederspan
nungs-Wechselstromnetzen (10) verwendet wird.
16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß zur Übertragung von Informationen (6) die Leistungsverbraucher (11-
14) während der Übertragung abgeschaltet werden.
17. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß eine Übertragung von Informationen (6) zwischen Versorgungsstatio
nen (7) und Verbrauchern (11-14) in beide Richtungen dadurch vorgenommen
wird, daß die Versorgungsstationen (7) und die Verbraucher (11-14) wechsel
seitig als sendeseitige Einrichtung bzw. als empfangsseitige Einrichtung betrie
ben werden.
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DE2000159219 DE10059219C1 (de) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | Verfahren zur Übertragung von Informationen über Leitungsnetze |
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-
2000
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