包和分包的用电数据发送给主站(可选为每隔60秒发送一次，每次发送数据量不超过1920比特)。
[0043]所述基于北斗与短距离无线通信的集中器的工作过程包括:所述短距离无线通信模块103通过短距离无线通信网络接收电能表或者采集终端所采集的用电数据；所述协议处理模块102对用电数据进行解析，将短距离无线通信网络所传输的数据格式的用电数据转换为北斗卫星通信数据报文格式的用电数据；所述微处理器104接收转换为北斗卫星通信数据报文的用电数据并将该用电数据发送给存储模块105进行存储以及排队、拆包和分包；所述存储模块105存储转换为北斗卫星通信数据报文的用电数据并对该用电数据进行排队、拆包和分包；所述微处理器104将存储模块中的已完成排队、拆包和分包的用电数据发送给北斗卫星通信模块101 ;所述北斗卫星通信模块101通过北斗卫星通信网络将已完成排队、拆包和分包的用电数据发送给主站。
[0044]较佳的，所述的短距离无线通信网络同时支持WIFI和Zigbee两种模式(WIFI为802.11 系列、Zigbee 为 802.15.4)。
[0045]进一步的，所述微处理器104还用于发送第一条指定协议指令给所述协议处理模块 102 ;
[0046]所述协议处理模块102还用于将第一条指定协议指令转换为短距离无线通信网络所传输的数据格式的第一条指定协议指令；
[0047]所述短距离无线通信模块103还用于将转换为短距离无线通信网络所传输的数据格式的第一条指定协议指令通过短距离无线通信网络发送给电能表或者采集终端；
[0048]所述电能表或者采集终端解析所述第一条指定协议指令并根据第一条指定协议指令将用电数据转换为短距离无线通信网络所传输的数据格式的用电数据，对用电数据进行分装并通过短距离无线通信网络发送给短距离无线通信模块103 ;
[0049]所述短距离无线通信模块103还用于接收电能表或者采集终端发来的用电数据并转发给协议处理模块102 ;
[0050]所述协议处理模块102还用于根据第一指令协议对用电数据进行解析，解析完成后将用电数据重新转换为北斗卫星通信数据报文格式的用电数据并将该用电数据通过所述微处理器104发送给存储模块105。
[0051]具体地，第一条指定协议指令可包含有指示电能表或者采集终端进行用电数据采集的指令，以及指示协议处理模块102对电能表或者采集终端返回的用电数据进行转换的指令。
[0052]较佳的，所述北斗卫星通信模块101还用于接收用电主站发送的第二条指定协议指令；
[0053]所述微处理器104还用于根据第二条指定协议指令从存储模块105读取相应的用电数据，对已完成排队、拆包和分包的北斗卫星通信数据报文格式的用电数据使用北斗卫星通信模块101通过北斗卫星通信网络返回给用电主站。
[0054]具体地，第二条指定协议指令可包含有指示微处理器104从存储模块105中提取相应的用电数据的指令，以及指示北斗卫星通信模块101返回相应用电数据的指令。
[0055]进一步的，参照图3，为本实用新型提供的基于北斗与短距离无线通信的集中器实施例中存储模块的结构示意图。
[0056]所述存储模块包括缓存队列模块1051、低功耗芯片1052、数据存储器1053 ;
[0057]所述缓存队列模块1051，用于对短距离无线通信网络所传输的数据格式的用电数据按用电数据到来的先后顺序进行排队，形成缓存队列；
[0058]所述低功耗芯片1052，用于对用电数据进行拆包和分包，将在缓存队列中的用电数据分为大小为1920比特的数据包；
[0059]所述数据存储器1053，用于存储完成拆包和分包的用电数据。
[0060]从上述实施例可以看出，本实用新型提供的基于北斗与短距离无线通信的集中器，通过短距离无线通信模块与电能表或者采集终端进行数据通信，从而能够在不依赖光纤或移动通信网络的情况下很好地采集用电数据；并且通过北斗系统与主站进行通信，同样地，可以在不依赖光纤或移动通信网络的情况下很好地向主站反馈用电数据；有效的解决偏远地区用电数据采集困难的问题，有效克服了偏远地区光纤铺设不方便所带来的难题，极大地提高用电数据采集效率，有力的推进了偏远地区智能电网的应用。
[0061]需要特别指出的是，上述集中器实施例中协议处理模块102除了采用单独的芯片来完成协议转换工作外，还可将其与短距离无线通信模块103合并为同一芯片，或与微处理器104合并为同一芯片，相应的协议转换功能也一起合并到相应的模块中，这些处理方式，也应属于本实用新型实施例的几种，应该包含在本实用新型的保护范围内。
[0062]可选的，参照附图4a，所述北斗卫星通信模块101包括CNSS收发器(具有区域性有源三维卫星定位与通信系统，简称CNSS)和表面波滤波器(SAW filter)，所述CNSS收发器经表面波滤波器与天线连接；具体电路结构参考附图4a。
[0063]可选的，所述协议处理模块102可采用CC2530芯片；具体电路结构参考附图4b。CC2530是用于2.4-GHz IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的一个真正的片上系统(SoC)解决方案。它能够以非常低的总的材料成本建立强大的网络节点。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能，业界标准的增强型8051CPU，系统内可编程闪存，8-KB RAM和许多其它强大的功能。CC2530有四种不同的闪存版本:CC2530F32/64/128/256，分别具有32/64/128/256KB的闪存。CC2530具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗。
[0064]可选的，所述短距离无线通信模块103包括CC2530芯片和RFX2401芯片，二者配合使用完成用电数据的接收；具体电路结构参考附图4c。
[0065]可选的，所述微处理器104采用MAX716芯片；具体电路结构参考附图4d。
[0066]可选的，所述低功耗芯片1052包括ATmega48芯片和RFM12S芯片，二者配合使用完成低功耗处理功能；具体电路结构参考附图4f。
[0067]可选的，所述数据存储器1053采用的是至少三个并联的6116芯片；具体电路结构参考附图4g。
[0068]此外，缓存队列模块1051的电路结构可参考附图4e进行设计。
[0069]所属领域的普通技术人员应当理解:以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于北斗系统与短距离无线通信的集中器，其特征在于，包括微处理器、北斗卫星通信模块、短距离无线通信模块、协议处理模块、存储模块；所述微处理器分别与北斗卫星通信模块、协议处理模块以及存储模块相连接，所述短距离无线通信模块与协议处理模块相连接。2.根据权利要求1所述的集中器，其特征在于，所述短距离无线通信模块通过短距离无线通信网络接收电能表或者采集终端所采集的用电数据；所述协议处理模块对用电数据进行解析，将短距离无线通信网络所传输的数据格式的用电数据转换为北斗卫星通信数据报文格式的用电数据；所述微处理器接收转换为北斗卫星通信数据报文的用电数据并将该用电数据发送给存储模块进行存储以及排队、拆包和分包；所述存储模块存储转换为北斗卫星通信数据报文的用电数据并对该用电数据进行排队、拆包和分包；所述微处理器将存储模块中的已完成排队、拆包和分包的用电数据发送给北斗卫星通信模块；所述北斗卫星通信模块通过北斗卫星通信网络将已完成排队、拆包和分包的用电数据发送给主站。3.根据权利要求1或2所述的集中器，其特征在于，所述北斗卫星通信模块包括CNSS收发器和表面波滤波器，所述CNSS收发器经表面波滤波器与天线连接。4.根据权利要求1或2所述的集中器，其特征在于，所述协议处理模块采用CC2530芯片。5.根据权利要求1或2所述的集中器，其特征在于，所述短距离无线通信模块包括CC2530芯片和RFX2401芯片，二者配合使用完成用电数据的接收。6.根据权利要求1或2所述的集中器，其特征在于，所述微处理器采用MAX716芯片。7.根据权利要求1或2所述的集中器，其特征在于，所述存储模块包括依次连接的缓存队列模块、低功耗芯片、数据存储器； 所述缓存队列模块对短距离无线通信网络所传输的数据格式的用电数据按用电数据到来的先后顺序进行排队，形成缓存队列；所述低功耗芯片对用电数据进行拆包和分包，将在缓存队列中的用电数据分为大小为1920比特的数据包；所述数据存储器存储完成拆包和分包的用电数据。8.根据权利要求7所述的集中器，其特征在于，所述低功耗芯片包括ATmega48芯片和RFM12S芯片，二者配合使用完成低功耗处理功能。9.根据权利要求7所述的集中器，其特征在于，所述数据存储器采用的是至少三个并联的6116芯片。10.根据权利要求1或2所述的集中器，其特征在于，所述的短距离无线通信网络同时支持WIFI和Zigbee两种模式。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于北斗系统与短距离无线通信的集中器，其特征在于，包括微处理器、北斗卫星通信模块、短距离无线通信模块、协议处理模块、存储模块；所述微处理器分别与北斗卫星通信模块、协议处理模块以及存储模块相连接，所述短距离无线通信模块与协议处理模块相连接。本实用新型提出的基于北斗与短距离无线通信的集中器，特别针对采集器到集中器，集中器到中心主站的通信问题，分别采用短距离无线通信与北斗卫星通信相结合的通信方法，解决了由于偏远地区公网信号微弱而电信息采集困难的问题。
【IPC分类】G08C17/02, H04W4/00
【公开号】CN204833667
【申请号】CN201520580848
【发明人】何清素, 石俊峰, 崔九鑫, 王俊生, 于忠迎, 贺金红, 李波, 石欣
【申请人】国家电网公司, 北京汇通金财信息科技有限公司, 北京中电普华信息技术有限公司, 国网信息通信产业集团公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月4日