通道切换装置的优化设计

通道切换装置是由模拟通道接口板或者数字通道接口板、切换板、电源板和总线板（有通道防雷器）等电路构成。它的原理图如图3-9所示。

图3-9　通道切换原理示意图

（1）模拟通道接口

在电力系统厂站综合自动化工程中，有不少场合是利用电力系统已有的模拟信道来传输数据信息的。这种方案的优点是投资少，并且容易实现，但是需要在每条模拟信道的两端都必须加装专门的调制解调器。由于计算机（或者数据终端）内部只能处理数据信号，而这些数据信号（通常也叫作基带信号）含有较低的频率成分（也就是说它的直流分量较大），不能直接在模拟信道上传输，需要转换成适合通信传输的形式（也就是说必须先将低通基带信号变换为带通信号），这一变换过程叫作调制（所以在带通信道中传输数据一般也叫作调制传输）。经过调制后的模拟信号载荷着数据信号的信息，沿着模拟信道传送到远端后，首先需要进行反变换，把接收到的模拟信号转换成数据信号，然后再交给数据终端（或者计算机）处理，这一过程叫作解调。实现这一变换与反变换过程的设备就是调制解调器。可见，在模拟信道上传输数据信号，调制解调器是不可缺少的。如图3-10所示，调制解调器是安装在计算机（或者数据终端）与模拟信道之间的。

图3-10　调制解调器的连接示意图(www.xing528.com)

（2）数字通道接口

数字通信是以数字信号载荷和传递信息的一种通信方式。由于它抗干扰能力强，容易加密，便于集成化，可实现多种业务的综合利用，必将成为主导的通信方式。

目前，在厂站综合自动化工程中，选用数字通信方式的场合越来越多。但是，由于计算机作为信源机，使用频度最高的仍然是RS-232C串行口。这是一种不平衡接口电路，每个接口电路使用一条信号线，它们是共用一条信号地线构成信号回路的。如图3-11所示。

图3-11　RS-232C接口电路

从图中可以看出，公共地线上的耦合会产生较大的信号干扰，因此数据传输速率和传输距离均受到较大限制。一般来说，它的传输速率不超过20kbit/s，传输距离不超过15米。鉴于这种情况，必须改善计算机串口的远传能力和抗干扰能力，才能保证计算机与数字通信设备之间安全、可靠地通信。

通道切换装置所配置的数字通道接口板，其主要作用就是在延长计算机串行口传输距离的同时，将通信双方从信号和电源两方面在电气上都加以隔离，既提高了抗干扰能力，又有效地保护了计算机的串行接口。