Modemstrecke mit Starkstromkabel über 30 km

Ich habe von einem Kunden eine Anfrage bekommen, über ein in der Erde verlegtes Starkstromkabel mit einem Querschnitt von 2.5 Quadrat Daten zu übertragen mit einer Baudrate von 38 kBaud. Über dieses Kabel werden z.Z. Messwerte analog übertragen, man will auf digitale Messwertübertragung umstellen.

Industrie-Modems, wie z.B. die von der Firma Patton sind vorrangig für Telefonleitungen ausgelegt. Deren Wellenwiderstand und Dämpfung ist normalerweise bekannt und man kann in den entsprechenden Tabellen ablesen oder beim Modemhersteller nachfragen mit welchem Kabel (Adernquerschnitt) bei welcher Baudrate welche Entfernung machbar ist.

Hat irgendjemand Erfahrung mit der Datenübertragung über Starkstromleitungen oder kennt jemand Alternativen zu den Modems der Firma Patton?

Ich bedanke mich im Voraus für Antworten

Franz-Josef

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Franz-Josef Ehrentraut
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Ist auf dem Kabel "Starkstrom" ? Ich vermute mal nicht:

Handelsüblich, billig wären Postmodems. Eigenbau da auch keine Freude

Controller der Datenkompression macht um die Bitdrate zu drücken möglich ?

Das ist ein Knackpunkt: Postmodem ist eigentlich ca. 2-3 km max ( aber bei dünnerem Draht ).

  • Mehr Kupfer bedeutet weniger ohmschen Widerstand und mit etwas Optimismus kann man annehmen: "Kabelverkürzung". Aber ob das für Faktor 10 ausreicht ...
  • Es finden sich eventuell noch moderne Modems die man auf "4-Draht" umschalten kann. D.h. die DAA fällt weg, man hat ja keinen DC-Strom. Allerdings: ein Kabelpärchen macht nur noch eine Richtung. Eventuell kann man allerdings auf Halbduplex-Betrieb biegen.

Anderes Probem: ist neben dem Starkstromkabel noch ein aktives Starkstromkabel gelegt ? Kabel alleine kann man durch RC-Bauteile simulieren und so die Modems im Labor schonmal testen. Netzbeeinflussung ist nicht so gut simulierbar.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Hallo!

Franz-Josef Ehrentraut schrieb:

Also rund 500 Ohm DC-Widerstand pro Adernpaar, wenn ich richtig überschlagen habe.

Was für Kabel? (Symmetrie)

Also man sollte auf jeden Fall die Symmetrie des Kabels berücksichtigen. Im Idealfall ist es 4-adrig, dann kann man es + - - + anschließen. Das gibt schon mal eine recht gute elektromagnetische Entstörung. Etwas verdrillt sind die Dinger ja sowieso. 5-adrig wäre blöd. Da kann man die Symmetrie nicht sinnvoll nutzen.

Unidirektional? Wenn nein braucht man auch eine Rückrichtung.

Also mit SDSL-Modems geht so einiges über Kupferkabel. Über ca. 8km Telefonstrippe habe ich vor vielen Jahren schon 768kBit symmetrisch gesehen.

Den Wellenwiderstand des Kabels sollte man messen und dann beidseitig einfach einen passenden Übertrager dazwischen.

Bei der niedrigen Übertragungsrate würde es mich nicht einmal überraschen, wenn man es bei geeigneter Impedanzanpassung (Treiber/Receiver) sogar ohne Moden einfach per serieller Schnittstelle hinbekommt.

Bei der Länge würde ich im übrigen ganz besondere Vorsicht beim Thema Blitzschutz walten lassen.

Marcel

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Marcel Müller

Je nach Übertragungsart ist bei 30km evtl noch die Laufzeit des Signals auch noch von Belang, die simuliert das RC-Glied noch nicht.

timo.

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Timo Schlick

Am Thu, 18 Jan 2007 09:55:45 +0100 schrieb Marcel Müller:

Ich könnte mir das noch am ehesten mit 20 mA Stromschnittstelle und Optokoppler am Kabelende vorstellen, hätte bei der Länge aber schon Bedenken wegen der Kabelkapazität.

Mit Telefontechnik oder DSL wird das bei dem Kabeltyp IMHO nichts.

Wieviele Messwerte werden effektiv übertragen? Wenn die 38Kbaud nicht ausgenutzt werden, wäre es sicher auch sinnvoll, vorn und hinten entsprechend zu adaptieren und die Leitung langsamer zu nutzen.

Lutz

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Lutz Schulze

Am Thu, 18 Jan 2007 09:55:45 +0100 schrieb Marcel Müller :

vermutlich 7-adrig oder mehr. Genauere Informationen habe ich noch nicht.

Es muss vollduplex betrieben werden.

Gibt es DSL-Modems die man mit einer wesentlich niedrigen Baudrate fahren kann um eine größere Reichweite zu erlangen? Ich vermute nein. Denn dann würden die Trägerfrequenzen auf dem Kabel mit den ISDN- Frequenzen kollidieren.

Das Kabel ist abgeschirmt, und die Modems sollten die entsprechende Spannungsfestigkeit haben. Das Kabel ist schon mehrere Jahre in Betrieb, analoge Messwertübertragung.

Franz-Josef

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Franz-Josef Ehrentraut

Tiefpaß macht auch Laufzeit, zumindest als Näherung. Formal kann man die RLC-Kette aus "vielen" Bauteilen zusammensetzen und damit Kabel "gut" annähern. Praktisch wird man die L weglassen wenn man nicht Bandbreite wie DSL oder ISDN hat. Ältere Post-Kabelsimulatoren ( z.B. LNB 1000 von ESP Telekom der hier rumsteht ) machen dann nur mit RC-Bauteilen z.B. 0,6 bzw 0,4 mm Kabel bis

16km in 0,1km Schritten. Das Bauteilgrab belegt je "Kabel" eine Europkarte.

Eine selbstgebaute gröbere Näherung dürfte für Test aber auch ausreichen. Zumal man hier keine Rufspannung hat und damit die Kondensatoren nicht spannungsfest sein müssen.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Franz-Josef Ehrentraut schrieb:

Ein gutes Modem sollte das von alleine tun. Wie weit die Dinger runter gehen, ist unterschiedlich. Mit einem Consumer-ADSL Modem wird das natürlich nichts. Das kann sowieso nicht mit sich selbst kommunizieren.

Nix ISDN. Wenn man eine dedizierte Leitung hat, kann man den gesamten Frequenzbereich nutzen. DSL-Modems ermitteln das Frequenzabhängige SNR eigentlich automatisch und stelen sich darauf ein. Und wenn da eine Hochpass drin ist (DSL-Splitter), werden die niedrigen Frequenzen halt weggelassen.

Das Problem ist nicht die Abschirmung, sondern Common-Mode-Signale aufgrund der großen Entfernung. Wenn da irgendwo ein Blitz in die Erde haut, zieht er das ganze Kabel ein Stück weit mit auf Potential. Die Anschlüsse der Endgeräte sind zwar immer potentialfrei und bis ein paar kV sicher, aber das gilt nur für DC. Bei steilen Flanken geht es durch die Parasitärkapazitäten der Übertrager durch, wie durch in Stück draht. Und der Digitalkram ist oft um einiges empfindlicher, als ein Analog-Anschluss, bei dem vielleicht erstmal ein fetter RC-Tiefpass kommt.

Marcel

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Marcel Müller

Nur mal nen paar Fragen:

Woher kommt die Anforderung 38kBaud? Wenn da vorher analoge Daten drüberliefen und diese nun digital kommen sollen, mag ich das so nicht glauben.

Kann es sein, daß an beiden Standorten auch ne Telefonleitung liegt und man ggf. über das Web Daten transferieren kann? Lohnt sich dann der Aufwand für die Nutzung des Erdkabels, auch wenns natürlich nett wäre das zu tun?

Reden wir wirklich über 30km und analoge Messwertübertragung?

Wäre eine Drahtlosverbindung eine Alternativmöglichkeit?

Fragen über Fragen...

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uwe wiards

Am Thu, 18 Jan 2007 12:59:53 +0100 schrieb Marcel Müller:

Klar, wenn man die entsprechenden Modems hat.

Sicher? Wie wird dann sichergestellt, dass das Ausmessen der Leitung beim Verbindungsaufbau den ISDN-Betrieb nicht stört?

Lutz

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Lutz Schulze

Es kommt ja gar nichts erst über den splitter hinaus, wenn Frequenzen probiert werden, die im ISDN-Band liegen. Auf den Frequenzen kommt also auch keine Antwort, somit werden sie weggelassen.

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Ralph A. Schmid, DK5RAS

Ich w=FCrde es mal mit WLAN-Router versuchen und das Antennensignal auf das Kabel einzukoppeln. (Auf dem Kabel ist noch Starkstrom drauf oder?) Ist dann mehr oder weniger PLC.

Den Wellenwiderstand eines Kabels kann man anhand des Isolators (PTFE, PE, eher kein Schaum-PE), des Leiterdurchmessers und des Leiterabstandes berechnen. Da gibt es auch ein kostenloses Programm f=FCr den PC, dass diese Aufgabe erledigt.

Mal =FCberelegen: eigentich k=F6nnte ich mir vorstellen beide Signale =FCber einen Ringkern zu koppeln oder mit einer Spule um das Kabel. Wenn noch Strom drauf ist, so mache ich mir doch schon Sorgen, dass ein bischen Spannung in das =DCbertragungssystem reinkommt, d=FCrfte aber gehen.

Bei Modems mit dem Intel-Chip (z.B. Trust 56k V92) lassen sich die Singalpegel ein wenig verstellen. Das Kabel liegt doch tief genug, dass dann keine St=F6rungen mehr au=DFen zu messen sind?

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Stefan Engler

Stefan Engler schrieb:

Nach 30km Starkstromkabel kommt da garantiert nichts mehr an. Selbst über Koaxialkabel wird das bei 2.4GHz schon unmöglich sein.

CU Christian

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Christian Zietz

2,4GHz über ein 30km langes Stromkabel?! Da erwarte ich keinen Erfolg.
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Ralph A. Schmid, DK5RAS

Am 18 Jan 2007 06:39:50 -0800 schrieb Stefan Engler:

Das ist mehr oder weniger Pfusch würde ich sagen. Und funktioniert bestimmt nicht.

Lutz

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Lutz Schulze

Am Thu, 18 Jan 2007 14:22:17 +0100 schrieb Ralph A. Schmid, DK5RAS:

Stimmt, ich hatte nur die Empfangsseite betrachtet.

Lutz

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Lutz Schulze

Stimmt Kabel ist zu lang. Mein Fehler. (Skin-Effekt zerst=F6rt die gute Leitf=E4higkeit des dicken Kabels und die Umanetelung d=E4mpft ca.

4,25*10=AF-5 m ist die leitf=E4hige Schicht dick)

Dann d=E4mpft aber alles wahnsinnig auf diesem Kabel. Was kann ich legal auf das Kabel mit gen=FCgend Leistung einkoppeln, dass noch etwas messbares rauskommt. Die Adern m=FCssen ja eine wahnsinnige Kapazit=E4t zueinander haben bei 30km und die Induktivit=E4t ist auch nicht gerade gering.

Bei ca. 10 dB/100m muss schon ordentlich was in die Leitung reingepresst werden, da sieht es allgemein nicht so rosig aus. Das ganze muss ja noch EMV abgenommen werden und darf nicht zu sehr stahlen.

Selbst mit 0,29dB/100m wird es noch schwer etwas zu bauen.

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Stefan Engler

Impedanzgerecht ein Trägerverfahren mit hinreichend tiefer Frequenz verwenden, wenn überhaupt, dann gehts damit.

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Ralph A. Schmid, DK5RAS

Stefan Engler schrieb:

Es hat ja keiner was von HF auf der Leitung gesagt. Datenübertragung über Tausende von Kilometern Tiefseekabel macht man schon seit über 100 Jahren, anfangs auch ohne Verstärker zwischendrin.

CU Christian

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Christian Zietz

Die entsprechenden Frequenzen werden einfach von vorneherein ausgespart - egal, ob da ein Splitter drinhängt oder nicht. Ausgemessen wird nur in den Frequenzbereichen, die nach dem entsprechenden Standard frei sind.

Das ist einer der Gründe, warum es für ISDN und POTS unterschiedliche ADSL-Standards (Annex A / Annex B) gibt (in .de wird normalerweise auch bei POTS Annex B benutzt, damit man nur eine Sorte DSLAM braucht - damit verschenkt man dann bei POTS-Anschlüssen Reichweite/Durchsatz).

cu Michael

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Some people have no respect of age unless it is bottled.
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Michael Schwingen

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