《微机远动技术》练习册（答案） - 图文

练 习 一

一、填空

1、远动技术就是对物体或各种过程进行远距离（ 测 量）和（控 制）的综合技术。

3、（ 遥 测 ）就是对被测对象的某些参数进行远距离测量。 4、（ 遥 信 ）就是将被控站的设备状态信号远距离传送给调度端。 5、（遥 调 ）就是调度端直接对被控站某些设备的工作状态和参数的调整。 6、以（ 微 机）为主构成、以完成常规（”四 遥” ） 功能为目标的监视控制和数据采集系统，简称为微机远动系统。

7、按远动功能的实现方式远动系统分为：（布 线 逻 辑 式 远 动 系 统）、 （ 计 算 机 远 动 系 统）。

8、根据远动装置采用的元件是否有接点远动系统分为：（有 接 点 远 动 系 统）、 （无 接 点 远 动 系 统）。

9、根据远动技术的信息传输方式远动系统分为：（循 环 式 远 动 系 统）、（问 答 式 远 动 系 统）。

10、根据远动装置的工作方式远动系统分为分 ：（ 1:1工作方式远动系统 ）、 （ 1:N工作方式远动系统 ）、（ M:N工作方式远动系统 ）。 11、按被控对象是分散还是集中远动系统分为：（ 分散型远动系统 ）、（ 集中型远动系统 ）。

2、（ 遥 控）就是对被控对象进行远距离控制。

12、现场信息转换包括需要测量对象信息的（转 换 与 放 大）和被控对象的（ 执

行 机 构 ）两部分。

13、计算机远动系统的基本组成（ 现场信息转换与控制机构 ）、

（远动终端RTU ）、（ 通信信道 ）、（调度端 ）。

14、计算机远动系统实时性常用（“传输时延” ）来衡量，它指从（ 发送端）

事件发生到（ 接 收 端）正确地收到该事件信息这一段（ 时 间 间 隔）。 15、计算机系统有两种运行方式即：（ 手动运行）方式和（ 自动运行 ）方式。

1

二、判断题

1、在远动系统中，1：N工作方式远动系统是指调度端N台装置对应被控端的一台装置。 ( × )

2、远动终端是位于远离调度端对现场实现监测和控制的装置。 ( √ ) 3、遥控就是对被控对象进行远距离控制。 （ √ ） 4、按远动功能的实现方式分：（1）循环式远动系统（2）问答式远动系统。（ × ） 5、远动系统中每个设备的可靠性一般用平均故障间隔时间来表示。 （ √ ）

6、按远动功能的实现方式分布线逻辑式远动系统、计算机远动系统。（ √ ） 7、按被控对象是分散还是集中分分散型远动系统、集中型远动系统。（ √ ） 8、将被控站的设备状态信号远距离传送给调度端称为遥调。 （ × ） 9、计算机系统有两种运行方式：手动运行和自动运行。 （ √ ） 10、调度端直接对被控站某些设备的工作状态和参数的调整称为遥调。如开关位

置信号、报警信号等。 （ × ）

三、选择题

1、（ A ）就是对被控对象进行远距离控制。 A、遥控 B、遥测C、遥信

2、（B ）就是对被测对象的某些参数进行远距离测量。 A、遥控 B、遥测C、遥信

3、（ C ）就是将被控站的设备状态信号远距离传送给调度端。 A、遥控 B、遥测C、遥信

4、（ c ）就是调度端直接对被控站某些设备的工作状态和参数的调整。 A、遥控 B、遥测C、遥调

5、远动系统的（ A ）是指设备在技术要求所规定的工作条件下，能够保证所规定的技术指标的能力。

A、可靠性； B、实时性 C、数据准确性。

四、简答题

1、微机远动系统由哪几部分组成?

答：（1）现场信息转换与控制机构 ：现场信息转换包括需要测量对象信息的转换

2

与放大和被控对象的执行机构两部分。（2）远动终端RTU：远动终端是位于远距离调度端对现场实现监测和控制的装置。（3）通信信道：在计算机远动系统中用于传送远动数据的通信信道称之远动信道。（4）调度端：计算机远动系统最主要的人-机界面部分的主要调度操作都在调度端实现。

2、对微机远动系统有何要求?

答：(1)可靠性：远动系统的可靠性是指设备在技术要求所规定的工作条件下，能够保证所规定的技术指标的能力。

系统的可用率?

运行时间?100%运行时间?停用时间差错率?信息出现差错的数量?100%传输数据的总数量(2)实时性强：实时性常用“传输时延”来衡量，它指从发送端事件发生到接收端正确地收到该事件信息这一段时间间隔。

(3)数据准确：远动系统提供的数据通常作为调度人员和管理人员分析事故、排除事故和指挥生产调度的依据，因此数据必须准确无误，可信度高。

(4)设计合理：在完成系统指挥的前提下，尽可能简化硬件设计，充分发挥计算机软件的功能，有利于提高系统的性能价格比。

(5)可维护性好：系统力求采用模块化结构，便于硬件维护，还应建立较为完整的调度操作和系统维护。

(6)信道混用：系统应适于多信道共存的环境。(7)设备多样化：调度端和远动终端设备配备应灵活可变，便于各种不同层次用户任意选用。

(8)兼容性强：计算机远动系统更新换代周期短，力求远动设备规范化、系列化，且新旧设备应互相兼容。(9)使用方便：调度操作与系统维护操作应简洁明了，以便适应不同层次用户和操作人员使用。

(10)抗干扰能力强：任何信道中必然存在着人为的或自然的干扰，必须采取抗干扰措施，才能保证动作的可靠性和信息传送的准确性。

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3、微机远动系统运行方式有几种?

答：计算机系统有两种运行方式：手动运行和自动运行

手动运行方式主要包括如下操作：（1）采集数据。 （2）遥控操作。（3）输出曲线和报表。 （4）模拟盘操作。 （5）系统维护。

4、远动系统分为几类?

答：（1）按远动功能的实现方式分：A、布线逻辑式远动系统、 B、计算机远动系统。（2）根据远动装置采用的元件是否有接点分：A、有接点远动系统B、无接点远动系统。（3）根据远动技术的信息传输方式分：A、循环式远动系统、B、问答式远动系统（4）根据远动装置的工作方式分：A、1:1工作方式远动系统B、1:N工作方式远动系统。C、M:N工作方式远动系统。（5）根据遥控遥测系统传输指令和信息是利用无线信道还是有线信道分： A、无线信道远动系统B、有线信道远动系统。（6）按被控对象是分散还是集中分：A、分散型远动系统B、集中型远动系统。

练 习 二

一、填空

1、信息传输速率又称信息速率或（ 传 信 率 ），它被定义为每秒传送的（信息 量 ）。

2、码元传输速率又称码元速率或（传 码 率），它被定义为每秒传送的（码 元数 目）。

3、差错可以分为两类即（ 随 机 差 错 ） 、（ 突 发 差 错 ）。 4、差错控制的四种基本类型即（ 自 动 回 询 重 传）、（ 前 向 纠 错 ）、（混合差错控制方式）、（信 息 反 馈 ）。

5、（ 码 距）是指两个不同的码组，它们对应码位的不同码元的数目。 6、（ 汉 明 距 离 ）是指在某种编码中，任何两个码组间距离的最小值。 7、（ 随 机 差 错）它是指那些独立地、稀疏地和互不相关地发生的差错。 8、（ 突 发 差 错 ）是指一串串，甚至是成片出现的差错，差错之间有相关性,差错出现是密集的。

9、（ 误 码 率）指错误接收消息的码元数在传输消息的总码元数中所占的比例。 10、（误 比 特 率）指错误接收消息的比特数在传输消息的总比特数中所占的比

4

例。

11、偶监督码为信息码与监督码，合在一起“1”的个数是（ 偶 数 ）。 12、奇监督码为信息码与监督码，合在一起“1”的个数是（ 奇 数 ）。 13、按码组中监督码元与信息码元之间的关系分有（ 线性码 ）和（ 非线性码 ）两类。

14、具有这种循环移位不变性的（ 线 性 分 组 码）称为循环码。

15、水平垂直一致校验码又称为（ 方 阵 码）。它在水平一致校验的基础上再对（ 列（ 垂 直 ））方向的码元进行一次奇偶校验。

16、在循环码中，一个（n，k）码有（ 2 ）个不同码组。

17、电力系统运行结构和参数的信息是通过电力系统远动的遥信和遥测功能送到（调度中心）。

18、调度决策包括对电力系统中（电力设备）的控制和调节。 19、（ 信源编码器 ）是把信源送出的消息变换为数字的编码信号。 20、（调制器）是把信道编码器输出的数字信号变为适合于信道传输的信号。

K

二、判断题

1、对分组码，为检测e个错码，要求最小码距为dmin〉e+1 。 ( × ) 2、前向纠错方式FEC是在发送端将数据信息按一定的规则附加余码元，组成纠错码。 ( √ )

3、信息传输速率它被定义为每秒传送的信息量。单位：Bd。 ( × ) 4、设二进制码元速率为R2，N进制码元速率为RN，则有下列关系：

R2?RNlog2N(Bd) ( √ )

5、一个事件发生的概率越小，它的信息量就越小。 ( × ) 6、信息码与监督码，合在一起“1”的个数是奇数 （ √ ） 7、循环码中任一许用码组经过循环移位后（将最右端的码元移至左端，或反之）所得到的码组不一定是它的一许用码组。 ( × )

8、水平一致校验码能检测出所有长度大于方阵中行数的突发错误。 （ × ） 9、(n,k)汉明码码组长为n，信息位数为k，则监督位数r=n-k （ √ ） 10、定比码是使所编码字中“1”的数目保持一定，而在接收端检查码字中“1”的数目是否为给定常数，借此来检出错码。 (√ ) 11、信息反馈（IRQ）：也就是信息重传请求IRQ，将接收到的数据原封不动地通过反馈信道送回到发送端。 (√ ) 12、一个码字中信息元所占的比重称为编码效率，简称码率。 (√ )

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5、数字量的输入/输出的两种传送方式?

CPU的数据总线都是并行的，但由于输入/输出设备有并行和串行之分，或为了远距离传输的需要，输入/输出数据的传送除了有并行传送方式外，还有串行传输方式，这两种传送方式各有各的特点和不同的应用场合。并行输入/输出传送方式是以字节或字为单位同时进行传送，这种传送方式要求输入/输出接口的数据通道为8位或16位，各位数据同步收、发，传送速度快，但传输电缆数量多，硬件投资大，适合于近距离传送。串行传送是将要传送的字节或字拆开，然后以位为单位，一位一位地进行传送。串行传送方式传输速度相对并行传送慢，适合于远距离传送。

6、开关量数据处理原理？

以IX 指向数据区首地址，则(IX+1)存新采集的开关量数据，(IX+0)存上一次采集的开关量数据，然后进行以下四个步骤，完成数据的处理。 （1）异或运算判断变位开关号： 把新值存入A，LD A，（IX+1）； 把旧值存入C，LD C，（IX+0）； 若A=01111110，C=10110100；

A ⊕ C=11001010;即可判断出第2、4、7、8等四个开关发生了变化 （2）判变位后的状态

查(IX+1)新值的对应位，可知开关变位后的状态。 （3）以新代旧

把（IX+1）新值内容送到（IX+0）中，作为旧值供下一次采集数据，判变位做准备。 （4）保存变为信息（或显示），记录变位时刻。

7、用框图来说明模拟量的采集过程？ CPU 8、调度端命令种类？

1．选择命令：闭合或断开某站的第一号开关 2．撤消命令：撤消上一个遥控选择命令

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并行I/O接口 A/D转换接口 采样保持器 多路通道开关模拟量输入

3．执行命令：反送校验码核对后，执行上一个选择命令

9、RTU检修应注意哪些事项？

1、RTU系统出错处理

（1）键盘显示板或键盘及显示故障，键盘输入不显示，或无反应，则断电检查相应硬件，进行维修。

（2）若接收不到调度端信息，信息也发不出去，则说明串口故障，应修复串口。 （3）若有关功能受到影响，应检修相应模块。

2、RTU模块检查与处理

（1）遥信模块检查与维修 （ 2）遥控模块检查与维修 （3）遥测模块检查与维修

练 习 五

一、填空题

1、 分层调度控制将全电力系统的监视控制任务分配给属于（ 不同层次）的调度中心。

2、数据终端输出的数据信号代码序列简称为（ 基 带 数 据 信 号）。 3、同步系统在数字通信中是一个很重要的部分，其中包括：（ 载波同步 ）、（ 位（码元） ）、 （帧 同 步）、（ 网 同 步）。

4、同步检波器是由一个（ 乘 法 器 ）和（ 低 通 滤 波 器）组成。 5、数字频率调制的方法有（直 接 调 频 法 ）和（ 频 率 转 换 法）。 6、产生2PSK信号的方法有（ 调 相 法 ）、（选 择 法 ）。

7、数字调频信号的非相干解调方法最常用的是（ 普 通 鉴 频 法）、（零 交 点法 ）、（ 差 分 检 波 法 ）和（ 动 态 滤 波 器 法）。

8、2ASK信号的解调有两种基本解调方法：（包络检波法）、（同步检波法）。 9、相干载波的产生方法可以分为两类，第一类为（ 直接法 ）、第二类为（插入导频法 ）。

10、．按传输媒介分：信道可以分为（ 有 线 信道）、（ 无 线 信 道）。 11、．按信息复用的形式分信道可以分为（ 频分制信道）、（ 时分制信道）。

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12、如果选择电路上某一点的功率作为基准，而把电路上各点功率高于或低于基准点功率的倍数以（ Np（奈培）或dB（分贝））表示，这种表示法称为该点的相对电平。

13、插入帧同步码组也有两种方法，一种方法是（连贯式插入），另一种方法是（间隔式插入）。

14、实现数字频率调制的方法一般有二种：一种称为（直接调频法），另一种称为（频率转换法）。

15、按传输媒介信道可以分为（有线信道）、（无线信道）。

二、判断题

1、调制：就是用基带信号对载波波形的某些参数进行控制，使这些参量随基带信号的变化而变化。 （ √ ）

2、包络检波器只能是由半波整流后，又经低通滤波器组成的，以完成取出接收信号包络的任务。 （ × ）

3、数字频率调制又称频移键控（FSK），它的基本原理是利用载波振荡的频率变化来传递数字信息。 （ √ ）

4、位同步信息的传输和提取法与载波信息的传输和提取相似，也分插入法和直接法，有时也分别称为外同步法和自同步法。 （ √ ）

5、信道按信息传递方向与时间关系分，可分为模拟信道和数字信道。（ × ） 6、信道可有两种理解：一种是指信号的传输媒介，此类型信道为广义信道。( × ) 7、位同步信息的传输和提取法与载波信息的传输和提取相似，也分插入法和外同步法。 ( × )

8、按信号的类型来分：信道可分为有线信道、无线信道。 ( × ) 9、位同步就是码元同步。 ( √ ) 10、帧同步也称为群同步。 ( √ )

三、选择题

1、（ B ）的实质就是将调频信号的频率变化转变成幅度变化，然后像调幅信号一样通过幅度检波而得到基带信号。

(A)

零交点法； (B)

普通鉴频法； (C)

差分检波法。

2、数字调频信号的解调方法中具有结构简单、易于实现、对系统增益起伏不敏感的优点的是（ A ）。

(A)

零交点法； (B)普通鉴频法； (C)

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差分检波法。

3、数字调频信号的解调方法中延迟检波法又称为（ C ）。 (A)

零交点法； (B)

普通鉴频法； (C)

差分检波法。

4、位同步信息的传输和提取法与载波信息的传输和提取相似，也分（B）。 （A) 插入法、自同步法； （B）插入法和直接法； (C) 直接法 、自同步法。 5、2ASK信号的解调有两种基本解调方法：（B ）

(A)(C)

包络检波法、非相干解调法； (B)同步检波法、相干解调法。

包络检波法、相干解调法；

6、( B )也称为群同步。 (A)位同步； (B)

帧同步； （C）网同步。

7、如果选择电路上某一点的功率作为基准，而把电路上各点功率高于或低于基准点功率的倍数以Np（奈培）或dB（分贝）表示，这种表示法称为该点的（ A ）。

(A) 相对电平； （B)绝对电平； (C)功率电平。

四、简答

1、频带传输方式的主要优点。

答：（1）频带传输方式可以把基带信号频谱搬移到最合适的高频段上传送。 （2）频带传输方式可以把多路具有重叠频率成份的基带信号，搬移到互不重叠的频段上传输，从而避免多路传输中的相互干扰。

（3）可提高传输数字信号的可靠性，也就是说频带传输抗噪声的能力比基带传输要高些。

2、2ASK信号的解调方法有哪几种？ （1）包络检波法。

包络检波器是由半波或全波整流后，又经低通滤波器组成的。以完成取出接收信号包络的任务。

（2）同步检波法。

同步检波器由一个乘法器和低通滤波器组成。接收到ASK信号和一个本地产生的正弦波（相干载波）在乘法器中相乘并通过一个低通滤波器输出。

3、产生2PSK信号的方法有哪两种？

(1)调相法就是将基带信号与载波信号直接相乘，就是抑制载波的双边带调幅信号的产生方法。

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(2)选择法就是用数字基带信号去对相位相差180的二个载波进行选择。

4、数字调频信号的非相干解调方法最常用的有哪几种方法？

1、普通鉴频法：普通鉴频法的实质就是将调频信号的频率变化转变成幅度变化，然后像调幅信号一样通过幅度检波而得到基带信号，所以鉴频器实际上就是频-幅变换器。

2、零交点法：数字调频信号的波形因频率受调而随基带信号有疏密的变化。那么，利用波形在单位时间内与零电平的交叉点数是可以把振荡频率的变化规律，即基带信号检测出来的。这就是FSK信号零交点法的原理。

3、差分检波法：调频信号的另一种解调法为差分检波法，或称延迟检波法。输入解调信号后分为两路，同时加到平衡调制器上，其中一路经过延迟的网络。在平衡调制器上将这两个信号作乘积处理，输出经低通滤波器除去高频部分，即可取出基带信号。

5、广义信道和狭义信道有何不同？

通常，信道可有两种理解：一种是指信号的传输媒介，如架空明线、同轴电缆、超短波及微波视距传输（包括人造卫星中断）路径、短波电离层反射路径、超短波及微波对流层散射路径以及光导纤维等，此类型信道为狭义信道。另一种是将传输媒介和各种信号形式的转换、耦合等设备都归纳在一起（如发送设备、接收设备、馈线与天线、调制器、解调器等），称这种扩大范围的信道为广义信道。

6、按信息传送方向与时间的关系，信道可分为哪几种类型？

（1）单工信道。在这种信道中，信息只能向一个方向传送，任何时间都不能改变传送方向。

（2）半双工信道。在这种信道中信息可以双向传输，但两个方向的传输只能交替进行，不能同时进行。

（3）全双工信道。这是一种可以同时进行双向传输的通道信道。

7、多路复用技术有哪几种？各有何特点？

为了经济地利用信道，可以利用频率变换或调制的方法，将若干路信号搬移频谱的

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0

不同位置，一个挨着一个，再经发送机发出。传输到接收端以后，再利用接收滤波器把各路信号区分开来。复用信号在频谱上不会重叠，但在时间上是重叠的。 可以将信号的两相邻样点间的时区划为若干份，轮流传输其他信号，就形成了时分多路通信，相应的信道称为时分信道。复用信号在频谱上重叠，但在时间上是不重叠的。

8、现有的通信线路（即信道）种类很多，就电力系统远动信道而言，目前主要种：采用哪几种？

（1）用架空明线或电缆直接传送远动信息。 （2）远动与载波电话复用电力线载波信道。 （3）光纤通信。

（4）无线信道。远动与微波通信设备复用，无线传送远动信息。

练 习六

一、填空题

1、目前普遍运用于微机远动的通信规约可分为（ 问答式规约 ）和（ 循环式规约 ）、（对等式规约） 三类。

2、在问答式中，无论是主站向子站发送（ 命 令），还是子站向主站回送（ 数据 ），都称为报文。

3、循环式规约又称（CDT规约）：它是一种RTU自发地不断循环上报现场数据的规约。

4、远动中的信息，不论循环式或问答式，通常都是以（ 帧 ）为单位进行传输。 5、问答式规约的特点是：RTU（ 有 问 必 答）、RTU（ 无问不答）。

6、控制字结构由控制字节、（帧类别）、（帧长）、（源站址）、（目的站）和（监督字）共6个字节组成。

7、报文格式按其校验码不同分三种类型：（以HDLC-CRC位校验码）的格式、（以一个字节（位）为校验码）的格式、（无校验码）的格式。

8、远动中的信息，不论循环式或问答式，通常都是以（ 帧 ）为单位进行传输。

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9、调度端接收厂站端送来的信息时，首先检测（帧同步字 ）。

10、信息字的中间（4 ）个字节是信息数据。

二、判断题

1、DNP3.0规约是一种分布式网络协议，适用于要求高度安全、中等速率和中等吞吐量的数据通信领域。 （ √ ） 2、RTU无问不答，当RTU收到主机查询命令时，绝对不允许主动上报信 。（ × ） 3、循环式规约的特点以帧为传送单位。 （ √ ） 4、循环式规约（又称CDT规约）：它是一种RTU自发地不断循环上报现场数据的规约。 （ √ ） 5、在问答式中，无论是主站向子站发送命令，还是子站向主站回送数据，都称为报文。 （ √ ）

三、简答题

1、问答式规约和循环式规约的特点？ 问答式规约的特点是：

（1）RTU有问必答，当RTU收到主机查询命令后，必须在规定的时间内应答，否则视为本次通信失败。

（2）RTU无问不答，当RTU未收到主机查询命令时，绝对不允许主动上报信 循环式规约的特点是：

（1）数据传送以现场端为主。 （2）数据格式在发送端与接收端事先约定好。 （3）以帧为传送单位。 （4）帧的长度可变。 （5）区分循环量、随机量和插入量，采用不同形式传送信息。 （6）帧与帧相联，信道永无休闲的循环传送。 （7）信息按其重要性有不同的优先级和循环时间。 2、问答式规约和循环式规约的优点和缺点？

问答式规约的优点：（1）应答式规约允许多台RTU以共线的方式共用一个通道，这样有助于节省通道，提高通道占用率。

（2）应答式规约采用变化信息传送策略，从而大大压缩了数据块的长度，提高了数据传送速度。

（3）应答式规约既可以采用全双工通道，也可以采用半双工的通道，既可以采用点对点方式，又可以采用一点多址或环形结构，因此通道适应性强。

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应答式规约的缺点

（1）由于不允许主动上报，应答式规约对事故的响应速度慢，尤其是当通道的传输速率较低的情形（如采用配电线载波通信时），这个问题会更突出。

（2）由于采用变化信息传送策略，应答式规约对通道的要求较高，因为一次通信失败会带来比较大的损失。

（3）应答式规约往往来用整帧校验的方式。

（4）SCl801规约的容量较小，Modbus规约的对时间隔太短，这些不足均给使用带来较大困难。

（5）应答式规约一般仅允许多个从站和一个主站间进行数据传输。 3、循环式规约的优点和缺点？ 循环式规约的优点

（1）对通道的要求不高。 （2）提高了传输数据的利用率。

（3）提高了事故传送的相应速度。 （4）循环式规约的容量较问答式规约大得多。 （5）循环式规约允许多个从站和多个主站间进行数据传输。 循环式规约的缺点

（1）通道必须采用全双工通道，只能采用点对点的方式连接。 （2）主机对一般遥测量变化的响应速度慢。 4、对于远动帧格式的安排要考虑的基本问题？

（1）明确区分一帧的首尾，如设置帧分界符、帧的开始标志、帧长信息和帧的结束标志等。 （2）标明源站或目的地址。（3）明确各种命令/响应帧的功用，规定相应的功能代码。（4）采用抗干扰保护，确定发生差错后的重发以及防止帧丢失或重复的措施。（5）保证用户数据的透明性，对用户数据应不加限制。（6）根据接收站的缓冲器容量，为避免接收的数据过量而造成溢出，设置数据流控制。（7）规定信息的数据格式。（8）减少无效信息，提高传输效率。

5、DNP3.0规约的特点和优越性有哪些？

（1）DNP3.0规约是一种分布式网络协议，适用于要求高度安全、中等速率和中等吞吐量的数据通信领域。

（2）DNP3.0规约以IEC870-5标准为基础，该规约非常灵活，满足目前和未来发展的要求，且与硬件结构无关。 （3）DNP3.0规约采用网络通信方式。

（4）DNP3.0规约支持点对点、一点多址、多点多址和对等的通信方式。 （5）DNP3.0规约支持问答式和自动上报数据传输方式。

（6）DNP3.0规约支持通信冲突碰撞避免／检测方式，能保证数据传输的可靠性。

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（7）DNP3.0规约支持传送带时标的量，尤其有利于配电自动化系统采集分时电度值和分析事故原因。

（8）灵活采取适当的扫描方式，DNP3.0规约可以在一定程度上实现实时优先级。

练 习七

一、填空题

1、通常将采用变送器进行的采样称为（ 直流采样 ）。

2、A/D转换器的主要技术指标（ 分辨率） 、（量程 ）、（精度 ）、（ 转换时间 ）

3、将模拟量转换为数字量的设备称为（ A/D转换器） ，也称（ 编码器）。 4、编码调制技术在通讯测量、遥控遥测系统中得到日益广泛的应用，有许多不同类型，按其工作原理可分为两大类：（ 直接比较型） 和（ 间接比较型） 。

5、D/A（Digit to Analog）转换器的作用是将二进制的（ 数字量） 转换为相应的（ 模拟量 ）。

6、电量变送器是一种将输入的被测电量变换成（直流电量）输出的设备。 7、（直流比较型A/D转换器）是将转换的模拟输入信号直接与一个特定的基准源进行比较后获得数字量。

8、功率变送器是用来测量工频电路中的（有功功率）和无功功率。

9、不经过变送器，按一定规律直接采样交流量并加以处理，计算出电压、电流有效值以及有功、无功功率的方法称为（ 交 流 采 样 ）。

10、A/D转换器按其工作原理可分为两大类：（直接比较型）和（间接比较型）。

二、判断题

1、D/A转换器的输出形式只有电压型。 （ × ） 2、不经过变送器，按一定规律直接采样交流量并加以处理，计算出电压、电流有效值以及有功、无功功率的方法称为交流采样。 （ √ ）

3、交流电压变送器的主要任务就是将交流电流变换成额定值为5V的直流电压。

（× ）

4、分辨率指A/D转换器对输入模拟量的最小变化的反应能力。 （ √ ） 5、将模拟量转换为数字量（通常为二进制数字）的设备称为A/D转换器，也称编码器。 （ √ ）

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三、简答题

1、在直流采样中采用变送器进行的采样称，变送器的作用是什么？

（1）将强信号（一般为交流100V，5A）转化为适合于计算机和仪表使用的弱信号（一般为直流±5V，1mA）。

（2）将交流信号转化为直流信号。 （3）从瞬时信号获得有效值。

（4）确保输出直流量与输入测量量之间满足线性关系。 （5）实现输入与输出隔离。

2、采用变送器的直流采样系统存在问题？

（1）遥测数据的准确性受变送器稳定性的影响，变送器出现不正常的情况时有发生，这样就影响了遥测准确性。

（2）遥测数据的实时性受变送器响应速度的影响。 （3）变送器的维护工作量比较大。

（4）对于变电站来说，需要大量的变送器，增加了工程造价和占地面积。 3、用框图描述遥测采集的输入通道，它由以下几部分组成？

1．模拟信号多路转换器2．数据放大器3．采样－保持器，简称S/H 4．A/D转换器5．输入/输出接口

4、用框图说明模拟量输出通道的结构形式 （1）多通道共享一个D/A转换器

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（2）多路D/A输出的形式

（3）多通道同时进行D/A转换的形式

5、D/A转换器原理框图？

练 习 八

一、填空题

1、开关量信号输入方式为（中断输入方式）、（巡查扫描方式）。

2、按照模拟信号性质的不同，模拟量输入通道由（电量变换器/传感器）、模拟信号预处理装置、（ 采样/保持器 ）、多路转换器、模/数转换器与并行接口电路构成。

3、模拟量输入信号预处理主要包括（标度变换）与放大、前置模拟信号滤波等内容。

4、相对于每一通道按采样点位置、?T与输入信号波形在时间上的对应关系，所用采样方式分为（异步采样）和（同步采样）两类。

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5、微机监控系统，由（监控主机）、（模拟量）和开关量数据采集处理机子系统构成。

6、适用于变电所的网络总线有（局域网）网络技术和（位总线）网络总线等。

7、模拟量输入信号预处理主要包括(标度变换)与放大、前置模拟信号滤波等内容。 8、将模拟量输入信号离散化，取得某一时刻的瞬时采样值，并使采样信号值在A/D转换器进行转换时期内不变的电路叫（采样-保持器）。

二、判断题

1、变电所的二次接线系统与设备，由监控系统、继电保护和自动、远动（RTU）装置组成。 （ √ ）

2、按照输入、输出信号种类和要求不同，过程通道分为模拟量通道、开关量通道两种。 （ × ）

3、按采样定理的要求，采样过程所选的采样频率f，必须小于输入信号最大频率的2倍。 （ × ）

4、采样保持器由逻辑控制的一个电子开关电路、保持电容和输入、输出缓冲放大器等组成。 （ √ ）

5、开关量、脉冲量输入通道的基本构成由信号处理电路、输入寄存器或计数器、控制器单元与接口等组成。 （ √ ）

三、简答题

1、现有监控系统存在的问题与缺陷有哪些？

（1）信息变换、检测依靠传统电磁测量仪表、继电器等模拟式设备，测量误差大、设备数量多。

（2）依靠人的感官和判断。人的感官对信息接受不可避免的会存在误差。 （3）信息传输方面，由于采用强电流信号直接传输，虽然抗干扰性能好，但其主要缺点是通道中功耗大，导致误差增大，传输距离有限（小于1km），且用作通道的控制电缆截面大、数量多，造成一次性投资增高。

（4）二次系统无自检、存储记忆和复读功能，若元器件及仪表继电器本身损坏，不能及时发现、诊断和报警（对继电器保护危害更大），影响了系统可靠性。

（5）二次系统中二次设备间信息交换和通信功能差、信息资源无法综合利用、不能进行画面显示和集中监控，监控系统的整体功能不能发挥和体现。

2、什么是微机监控系统？什么是变电综合自动化系统？

在变电所中应用分布式多微机系统完成一次设备监视、控制，中央信号、数据采集、时间顺序记录和屏幕显示、打印等功能，一般称为微机监控系统。

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在微机监控系统的基础上，介入微机保护和自动装置，承担整个变电所信息处理、上层调度通信以及全部监控、中央信号和保护自动化的功能，这种一体化综合系统称为变电综合自动化系统。

3、变电所综合自动化系统的基本特点有哪些？

（1）综合自动化系统的信息流是数字量，取代了传统二次系统的模拟量信息。 （2）增强了变电站整体功能。

（3）设备操作、故障状态采用屏幕监视，值班人员面对大屏幕显示器进行变电站所有设备的全面监视与操作。 （4）运行管理智能化、自动化。

（5）综合自动化系统工作的可靠性、精确性大大提高 （6）经济上合理

（7）变电所的工作环境 的变化，决定必须采取有效的抗干扰、抗温度变化、抗震等措施 。

4、用框图说明模拟量输入通道构成。

5、框图说明模拟量输出通道一般构成

（1）数字量保持、每通道设有D/A转换器的方式

（2）模拟量保持、共用D/A转换器的方式

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练 习九

一、填空题

1、微机控制系统地线结构有 （系统地）、（模拟地）、（屏蔽地 ）、（数字地 ）。 2、电磁干扰的三要素是：（ 干扰源）、（传播途径）和（电磁敏感设备）。 3、电磁干扰耦合的途径可归纳为如下几种：（电容性耦合）、（电感性耦合 ）、 （共阻抗耦合）、（辐射耦合 ）。

4、电磁兼容的内容包括抗（ 干扰）和（ 电磁发射控制）两个方面。 5、为了保证长线传输的可靠性，主要措施有（ 光电耦合）、（ 双绞线传 输）和（ 阻抗匹配）等。

6、模拟地，这是A/D转换器和前置放大器或比较器的（零电位）。 7、模拟量遥测输入回路包括（采样多路开关）及（模数转换）两部分。

8、（数字滤波）的实质是一种程序滤波，即通过一定的计算程序，对采样信号进行平滑加工，减少干扰在有用信号中的比重。

9、电容性耦合又称（静电耦合）或电场耦合。 10、电感性耦合又称（电磁耦合）或磁场耦合。

二、判断题

1、干扰使数据采集的误差加大。 （ √ ） 2、在微机控制系统中，自检的内容就是微机系统本身。 （ × ）

3、根据干扰的三要素，干扰形成的途径为：干扰源、耦合通道、电磁敏感设备。

（ √ ）

4、电容性耦合又称为电磁耦合。 （ × ）

5、共模干扰就是串联于信号源回路中的干扰。 （ × ） 6、中值滤波时对某一参数连续采样n次（n取奇数），然后把n次的采样值顺序排列（正序或逆序），再取中间值作为本次采样值。 （ √ ）

7、RTU的屏蔽地通常为传感器的地。 （ × ） 8、变电站远动系统开关量的输入，主要是断路器、隔离开关的辅助触点和主变压

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器分头位置等。 （ √ ）

9、总线自检是检查经过缓冲器的总线。 （ √ ） 10、总线检查的目的是为了检查信息传递是否正确。 （ √ ）

三、简答题

1、简答干扰对测控系统的影响

（1）干扰使数据采集的误差加大。（2）干扰使输出控制误差加大。（3）数据受干扰发生变化。（4）干扰使程序运行失常。

2．提高采样信号信噪比的措施 3．软件冗余措施 4．设置自诊断程序 2、数字滤波的优点

（1）因为用程序滤波，无需增加硬设备，且可多通道共享一个滤波器（多通道共同调用一个滤波子程序）。从而降低了成本。

（2）由于不用硬件设备，各回路间不存在阻抗匹配等问题，故可靠性高，稳定性好。

（3）可以对频率很低的信号（如0.01Hz）进行滤波。这是模拟滤波器做不到的。 （4）可根据需要选择不同的滤波方法或改变滤波器的参数。使用方便、灵活。

3、程序判断滤波 包括哪两种？并分别说明 （1）限幅滤波。

限幅滤波的做法是把两次相邻的采样值相减，求出其增量（以绝对值表示），然后把两次采样允许的最大差值（由被控对象的实际情况决定）ΔY进行比较，如小于或等于ΔY，则取本次采样值；若大于ΔY，则仍取上次采样值作为本次采样值，即：

|Y(k)－Y(k－1)|≤ΔY，则Y(k)=Y(k)，取本次采样值，|Y(k)－Y(k－1)|>ΔY，则Y(k)=Y(k－1)，取上次采样值。 （2）限速滤波

限速滤波是用三次采样值决定采样结果，设采样时刻t1，t2，t3，所采集的参数分别是Y(1)，Y(2)，Y(3)，则

当|Y(2)－Y(1)|≤ΔY时，Y(2)输入计算机

当|Y(2)－Y(1)|>ΔY时，Y(2)不采用，但仍保留，继续采样取得Y(3)。 当|Y(3)－Y(2)|≤ΔY时，Y(3)输入计算机。

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当|Y(3)－Y(2)|>ΔY时，则取[Y(2)+Y(3)]/2输入计算机。

4、电磁兼容的意义是什么？

电气或电子设备或系统能够在规定的电磁环境下不因电磁干扰而降低工作性能，他们本身所发射的电磁能量不影响其他设备或系统的正常工作，从而达到互不干扰，在共同的电磁环境下一起执行各自功能的共存状态。

5、电磁干扰的耦合途径分哪几种？

（1）电容性耦合。 它是由两个电路之间存在分布电容，一个电路的电荷影响另一个电路。

（2）电感性耦合。它是由两个电路之间存在电感，使一个电路的电流变化，通过磁交链影响到 另一电路。

（3）共阻抗耦合。 当干扰源和感受器共用一个主回路或共用一根接地电流返回路径 时，由于干扰源和感受器的电流流过经共同的路径而产生共阻抗耦合。

（4）辐射耦合。 当高频电流流过导体时会发射电磁波，此空间电磁波作用于其他其他导体，感应发出电动势，形成电磁耦合干扰。

练 习十

一、填空题

1、（ 点 对 点网 络 式）系统结构是铁路信号远程控制中最简单的形式。 2、复联网络形式的系统结构分为（多点双星型）网络的系统结构和（星型—多站型）网络式系统结构。

3、若单纯地着眼于信息流向，控制端与执行端之间可以设计三种通信制式，即（双工）、（ 单 工 ）、（ 半 双 工 ）。

4、（ 多 点 星 型 网 络 结 构）适用于多执行端与控制端有独立信道的情况下。 5、（ 一对多点星型网络结构 ）适用于枢纽或分界口的遥控、遥信系统。 6、（多站网络系统结构）的特点是一个控制端发送的控制命令，多个执行端能够同时接收，即控制端与多个执行端共用同一个信道。

7、（一对多点星型网络结构）适用于多执行端与控制端有独立信道的情况下。 8、（多点双星型网络的系统结构），相当于两级一对多星型网的叠加，第二级控制

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点有双重功能，其一作为第一级的执行端，其二作为第二级的控制端，它还要控制本级的各执行端。

二、判断题

1、多站网络系统结构的特点是一个控制端发送的控制命令，多个执行端能够同时接收，即控制端与多个执行端共用同一个信道。 （ √ ）

2、查询应答制类似于控制应答制，但控制端和执行端轮流占用信道。 （ √ ）

3、一点对多点星型网络式系统结构是铁路信号远程控制中最简单的形式。

（ × ）

4、一点对多点星型网络结构适用于铁路干线区段遥控、遥信系统。 （ × ）

5、自动应答制线路控制方法旨在采用一组半双工停产设备与线路，运用较多。

（√ ）

三、简答题

1、遥信或遥控系统的几种不同的形式？ （1）区段的遥控及遥信系统 （2）枢纽遥控及遥信系统 （3）大（小）站遥控及遥信系统 （4）分界口遥信系统

2、简答几种基本的线路控制方法？ （1）同步分时线路控制方法。 （2）非同步分时线路控制方法。 （3）查询分时线路控制方法。 （4）选择式线路控制方法。 （5）争夺式线路控制方法。

3、复联网络形式的系统结构分为哪两种？特点是什么？

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（1）多点双星型网络的系统结构。

这种系统网络结构，相当于两级一对多星型网的叠加，第二级控制点有双重功能，其一作为第一级的执行端，其二作为第二级的控制端，它还要控制本级的各执行端，

（2）星型—多站型网络式系统结构。

这种系统结构综合了多点星型与多站型网络的特点，设计时必须采用分层设计的方法

4、系统网络结构分为哪几种？

（1）点对点网络式系统结构

点对点网络式系统结构是铁路信号远程控制中最简单的形式。 （2）一对多点星型网络结构

多点星型网络结构适用于多执行端与控制端有独立信道的情况下，因此我们可以看成是多个点对点系统的集合。

（3）多站网络系统结构

这种运行结构的特点是一个控制端发送的控制命令，多个执行端能够同时接收，即控制端与多个执行端共用同一个信道。因此这种结构系统的一个突出的问题，就是如何确定控制端或某一个执行端对信道的占用权（使用权），

练 习十一

一、填空题

1、电码结构一般由如下四部分来组成：（ 前 导 码 ）、（ 同 步 码 ）、（信 息码 ）、（ 差 错 控 制 的 监督码）。

2、研究信道要确立（ 信道划分）、（ 信 道 网 络）和（中继方式）。

3、在选择调制方式时从四个方面考虑：（传输速度 ）、（ 响应时间 ）、（ 误码率）（经济成本）。

4、发送信息动作方式基本上分为两类：（随时起动式）和（周期循环扫描式）。 ５、系统设计中对象的分布可分为：（集中型）、（分散型）、（集中分散型）三类。 6、（对象的数量）直接决定系统所应有的容量，决定电码结构的设计。 7、(系统的安全可靠程度)直接决定经济和技术的比例关系。 8、信息码一般又可分为（地址码）、（状态码）和（信息内容）。

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9、操作员控制台上的键盘用来输入（控制请求）。

10、通常所讲的控制输入时允许操作人员对中心控制机输入其对（远动站）的控制命令。

二、判断题

１、系统设计的主要依据是控制命令和表示信息的容量，同时选择适当的信息传输

速度，不造成信息的积压和丢失。 （√ ）

3、前导码是电码的核心部分，直接反映电码所要代表的含义。 （ × ） 4、利用脉冲来组成电码时，按脉冲数多少可分为两大类：单脉冲电码和多脉冲电码 。 （ √ ）

5、研究信道要确立信道划分、信道网络形式和中继方式。 6、多脉冲电码是由多个脉冲组成，其中收到单一的脉冲，不代表任何意义。（ √ ）

２、周期扫描式只有当需要发送信息时，设备才进入工作状态。 （ × ）

三、简答题

1、系统设计前的准备工作有哪些？ （1）对象的分布情况和对象的数量

对象的分布可分为：集中型、分散型、集中分散型三类。 （2）系统的安全可靠程度 （3）信道的质量

（4）可能提供的机型、器件 （5）系统的特殊要求

2、系统信息发送方式基本分为哪两类？并分别解释。

发送信息动作方式基本上分为两类：随时起动式和周期循环扫描式。

随时起动式只有当需要发送信息时，设备才进入工作状态。因此这种方式传送信息及时，传送过程中延迟少，设备动作次数也少。

周期扫描式是设备本身自动发送信息，一般调度集中、调度监督各分机发送表示信息都采用这种方式。

3、系统的结构与系统的功能密切相关，一般远动系统都要考虑哪几项内容？ （1）传输体制及传输网络； （2）同步方式；

（3）逻辑功能（编码、译码、执行）；

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（4）差错控制技术； （5）容错方案；

（6）故障诊断、报警、显示； （7）设计语言； （8）扩展方式。

4、什么是电码？

电码就是按照一定规律组织起来，代表一定含义的一组脉冲信号。每一个脉冲称为电码单元，简称码元。

5、电码结构 一般由哪几部分组成的？ 电码结构一般由如下四部分来组成： 1．前导码 2．同步码

3．信息码 ：（1）地址码。 （2）状态码。 （3）信息内容。 4.差错控制的监督码。

6、中心控制机的功能主要有哪些？ 中心控制机需具有如下的功能： 1）情况的测定； 2）进行决策； 3）发布命令；

4）命令执行情况的记录。

练 习十二

一、填空题

1、远动系统的基本任务是产生、传递、接收信息，而信息又是借助于一系列的电信号实现编码、发送、（ 接收 ）、（ 译码 ）。

2、（ 启动环节）促使整个系统进入工作状态，准备所要发送的命令或表示。 3、（同步环节 ）使接收端的工作与发送的工作，在时间上步调一致的设备。 4、（时间划分开关）的根本任务是把时钟脉冲按一定顺序分配，形成时序脉冲。 5、（单脉冲电码译码电路） 利用分配器的输出步数，判断脉冲的序号，利用接收

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