Asansör kabinlerinde esnek kablolar üstünden güç hattı haberleşmesi
Power line communication over flexible cables for elevator cabins
Yazar: MOTUMA MUKTAR ABAFOGI
Danışman: DOÇ. DR. BAYRAM AKDEMİR
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Asansör = Elevator ; Gürültü = Noise ; Güç hatları = Power lines ; Transfer fonksiyonları = Transfer functions

Özet:
Dar bantlı güç hattı haberleşmesi, konut ortamlarındaki potansiyel uygulamalarla birlikte çalışmanın önemli bir odak noktası olmaktadır. Asansör kumanda panosundan kabine giden esnek AC güç hattı kabloları üzerinden veri aktarımı bu tezin konusudur. Önceki araştırmalarda, bir asansör sisteminin PLC kanal tepkisini ve gürültüsünü karakterize etmek için hiçbir zaman ciddi bir girişimde bulunulmamıştır. Bir asansör sisteminin güç hattı kanal gürültüsü, bir karma alan osiloskopu kullanılarak ölçülmüştür. Kanal yanıtı ise bir vektör ağ analizörü kullanılarak elde edilmektedir. Bu ölçüm cihazları, bir asansör sisteminin AC güç hatlarına kuplaj cihazları vasıtasıyla bağlanmaktadır. Bir asansör sisteminin güç hattı kanal gürültüsü ve yanıtı, bir vektör ağ analizörü, karma alan osiloskopu ve bağlantı cihazları kullanılarak ölçülmüştür. 9 kHz - 500 kHz frekans aralığı için asansörün boş ve hareketli durumlarına karşılık gelen kanal transfer fonksiyonları alınmıştır. Ortalama PLC kanal frekans yanıtı için matematiksel bir model sunulmuştur. Asansör hız kontrolü için kullanılan invertör birincil gürültü kaynağıdır. Asansör boşta modundan hareket moduna geçerken, kanal 281 kHz'den düşük frekanslar için dikkate değer farklılıklar gösterirken, 281 kHz - 500 kHz frekans aralığında genellikle sabit kalmıştır. Bu tezde, bir dikgen frekans bölmeli çoğullama alıcı-vericisini modellemek için Reed Solomon, evrişimli kodlar ve hatalı bitleri dağıtmak için serpiştirme kullanılmıştır. Kanal yanıtı ve gürültü için elde edilen ölçüm verileri, alıcı-verici sistemini modellemek için kullanılmıştır. Simülasyon deneyleri, harmonik gürültü bileşenleriyle örtüşmeyen alt taşıyıcı frekanslarını metodik olarak seçerek 4 dB'den daha büyük bir sinyal-gürültü oranı için başarılı bir veri kurtarma göstermiştir.

Abstract:
Narrowband power line communication has been a significant focus of study, with potential applications in residential settings. The data transfer across flexible AC power line cables extending from the elevator control panel to the cabin is the subject of this thesis. In prior research, there has never been a serious attempt to characterize the PLC channel response and noise of an elevator system. An elevator system's power line channel noise is measured using a mixed domain oscilloscope. The channel response, on the other hand, is measured using a vector network analyzer. These measurement devices are connected to the AC power lines of an elevator system via coupling devices. For the 9 kHz - 500 kHz frequency range, channel transfer functions corresponding to the elevator's idle and moving states are acquired. For the average PLC channel frequency response, a mathematical model is presented. The inverter used for elevator speed control is the primary noise source. As the elevator moves from idle to moving mode, the channel shows noticeable variances for frequencies less than 281 kHz while generally constant within the 281 kHz-500 kHz frequency range. This thesis has utilized Reed Solomon, convolutional codes, and interleaving to distribute erroneous bits to model an orthogonal frequency division multiplexing transceiver. Acquired measurement data for the channel response and noise is used to model the transceiver system. Simulation experiments have shown successful data recovery for a signal-to-noise ratio larger than 4 dB by methodically selecting subcarrier frequencies that do not coincide with the harmonic noise components.