基于多通讯方式的双模块运行电力集中器的制作方法

文档序号:15479614发布日期:2018-09-18 22:19阅读:394来源:国知局

本实用新型电路领域,尤其涉及一种基于多通讯方式的双模块运行电力集中器。



背景技术:

电力系统的通信设备中包括有集中器,通常是设置在电表或电表终端与电力主站之间,主要用来实现信息的上传、下达。现有的集中器的组成,如中国专利CN03228204.4所公开的一种扩频载波数据集中器,它包括扩频载波电路,扩频载波电路由单片机、串行数据存储器、扩频载波集成电路、功放电路、耦合器、三极管组成,扩频载波电路与串口转换芯片的输出端相连接,串口转换芯片的输入端与计算机PC104的输出端连接,计算机PC104的输入端连接电话线。利用电话网和扩频载波的传输方式进行数据的传输,且采用三组相互独立的载波模块进行信号的耦合,以对电网数据的集中控制。

现有的集中器的组成及工作原理,如图1所示,通常包括电源1a和由该电源1a供电而工作的电路系统2a,电源1a负责将外接市电转换成电路系统2a工作所需的电源;电路系统2a的组成通常又包括:主处理器21a、下行通讯单元22a以及GPRS通讯单元23a。其中,主处理器21a是整个集中器的核心,其主要是根据上、下行所接收到的信号进行处理以及进行日常的数据抄读、存储和处理;下行通讯单元22a主要是负责集中器与电表或电表终端之间的通讯,可以选择电力载波通讯模式或者RS485通讯模式,其与主处理器21a的关系是从与主的关系;GPRS通讯单元23a构成上行通讯通道,用以完成集中器与电力主站之间的通信,其主处理器21a的关系也是从与主的关系。

可见,现有的上行通讯电路一般采用的是单一的GPRS通讯,由于GPRS通讯本身存在的一些技术问题,例如:GPRS芯片的工作温度、现场环境的温度、湿度、GPRS卡槽接触不稳定、GPRS本身信号强弱不一致、移动服务主站故障等问题,导致集中器的上行通讯时常出现掉线,致使集中器与主站的通信发生中断,不能很好地满足电力系统通信的实时性要求。

并且,现有的集中器一旦发生工作异常甚至停止工作的现象,通常需要派专人到现场去将集中器进行重复的断电与重上电以及对GPRS通讯的天线进行移动位置等维护性操作,这会大大增加系统的维护成本,给诸如供电局之类的电力系统的所有者和/或使用者带来损失,并且,由于集中器多数情况是安装在环境比较恶劣的场地,现场的维护性操作还会给具体从事维护工作的工作人员带来危险。

为了解决上述技术问题,人们进行了长期的探索,例如中国专利公开了一种电力集中器[申请号:CN200910226427.2],包括电源和由该电源供电而工作的电路系统,该电路系统的组成又包括主处理器、下行通讯单元以及上行通讯单元,该上行通讯单元包括至少两种通讯模块,该些模块与该主处理器均是通讯连接的,该主处理器依预先设定的顺序自动选择其自身与其中一种通讯模块进行通讯连接而实现集中器的上行通信。

上述方案提出了通过上行通讯单元采用至少两种通讯模块的方式降低集中器掉线的可能性,但是上述方案的通讯模块与主处理器都是固定连接的,无法实现根据需要随意更换模块的目的,为工作人员更换模块等才做带来诸多不便。



技术实现要素:

本实用新型的目的是针对上述问题,提供一种具有多种通信模块的电力集中器。

为达到上述目的,本实用新型采用了下列技术方案:

本实用新型的基于多通讯方式的双模块运行电力集中器,包括主控制器和分别与主控器通信连接的上行通讯单元和下行通讯单元,所述上行通讯单元包括至少两种上行通信模块,且所述上行通讯单元包括移动通信模块和网络通信模块,所述下行通讯单元包括两个连接于主控制器的模块接口,且该两个模块接口分别为固定接口和支持热插拔的活动接口,所述固定接口上连接有lora模块。

通过上述技术方案使电路集中器的适用范围更广,接口更加灵活。

在上述的基于多通讯方式的双模块运行电力集中器中,所述的移动通信模块为GPRS通信模块,所述网络通信模块包括以太网通信模块和/或wifi通信模块。

在上述的基于多通讯方式的双模块运行电力集中器中,所述下行通讯单元包括一串行通信模块,且该串行通信模块为具有RS232和/或RS485功能的通讯模块。

在上述的基于多通讯方式的双模块运行电力集中器中,所述串行通信模块的波特率为38400。

在上述的基于多通讯方式的双模块运行电力集中器中,所述的活动接口支持PLC模块、RF模块和Lora模块的连接。

在上述的基于多通讯方式的双模块运行电力集中器中,所述的主控制器通过上行通讯单元分别连接于云端服务器和电力主站。

在上述的基于多通讯方式的双模块运行电力集中器中,所述主控制器与各通信模块的通信基于国网376.2协议。

本实用新型基于多通讯方式的双模块运行电力集中器相较于现有技术具有以下优点:上行通讯单元和下行通讯单元均具有多种通信模块,能够与下行设备和上行设备进行多种方式的通讯,且通过在下行通讯单元中设置支持热插拔的活动接口使电力集中器能够被随意更换通信模块,加强电力集中器的适应性。

附图说明

图1是本实用新型基于多通讯方式的双模块运行电力集中器的电路框图。

附图标记:主控制器1;上行通讯单元2;GPRS通信模块21;以太网通信模块22;wifi通信模块23;下行通讯单元3;固定接口31;活动接口32;lora模块33;串行通信模块34;PLC模块35;RF模块36;云端服务器4;电力主站5;电表、路灯6。

具体实施方式

以下是本实用新型的优选实施例并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步的描述,但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示,本实用新型的基于多通讯方式的双模块运行电力集中器,包括主控制器1和分别与主控器通信连接的上行通讯单元2和下行通讯单元3,所述上行通讯单元2包括至少两种上行通信模块,所述下行通讯单元3包括两个连接于主控制器1的模块接口,且该两个模块接口分别为固定接口31和支持热插拔的活动接口32,所述固定接口31上连接有lora模块33;且本实施例的活动接口32支持PLC模块35、RF模块36和Lora模块33等通信模块的连接。Lora模块33是一种无线调制的方式,对比传统调制技术,在抑制同频干扰方面具有明显的优势,通过使用该模块解决了传统电力集中器无法同时兼顾距离、抗扰和功耗的不足;另外lora模块33集成了+20dBm的可调功率放大器,并可获得超过-148dBm的接收灵敏度,可应用于远距离传输且对可靠性要求高的场合中,能够用于电力集中器之间的横向数据传输等。

进一步地,上行通讯单元2包括移动通信模块和网络通信模块,且所述的移动通信模块为GPRS通信模块21,所述网络通信模块包括以太网通信模块22和/或wifi通信模块23。

更进一步地,下行通讯单元3还包括一串行通信模块34,且该串行通信模块为具有RS232和/或RS485功能的通讯模块,串行通信模块的波特率默认为38400。使电力集中器能够支持三种通信方式,即串行通讯、热插拔模块通讯和固定的lora模块33通讯,能够允许这三种通讯方式的电表和路灯控制器接入本电力集中器。

优选地,主控制器1通过上行通讯单元2分别连接于云端服务器4和电力主站5,通过将主控制器1与云端服务器4之间进行通讯连接以将主控制器1接收到数据传输至云端服务器4中进行保存、记录等;此外主控制器1通过下行通讯单元3与电表、路灯6等下行设备通讯连接。

进一步地,本实施例的主控制器1与各通信模块的通信基于国网376.2协议。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了主控制器1;上行通讯单元2;GPRS通信模块21;以太网通信模块22;wifi通信模块23;下行通讯单元3;固定接口31;活动接口32;lora模块33;串行通信模块34;PLC模块35;RF模块36;云端服务器4;电力主站5等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

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