用于配电网的无线通信装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于配电网的无线通信装置，包括用于与处理器通信连接的帧数据传输接口，帧数据传输接口连接有两个数据接口，两个数据接口中的一个连接GPRS模块，另一个连接无线射频通信模块；该无线通信装置还包括电源接口，电源接口连接至GPRS模块和无线射频通信模块，以供电给GPRS模块和无线射频通信模块。本实用新型通过设置帧数据传输接口，且帧数据传输接口设有两个数据接口，一个数据接口连接GPRS模块，另一数据接口连接无线射频通信模块，实现了无线通信功能的模块化设计，降低了配电终端主板的集成复杂程度，方便了整个配电终端的设计和维护，提高了无线通讯装置的通用性。
【专利说明】
用于配电网的无线通信装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及配电控制领域，特别地，涉及一种用于配电网的无线通信装置。
【背景技术】
[0002]配网自动化系统的终端装置，一般称为配电自动化终端，用于中压配电网中的开闭所、重合器、柱上分段开关、环网柜、配电变压器、线路调压器、无功补偿电容器的监视与控制，与配网自动化主站通信，提供配电网运行控制及管理所需的数据，执行主站给出的对配网设备进行调节控制的指令。配电终端是配网自动化系统的基本组成单元，其性能与可靠性直接影响到整个系统能否有效地发挥作用。
[0003]安装在户外线路上的配电终端，一般是实现对柱上开关的测控，安装位置在柱上，而且在位置比较偏僻的地方，铺设通信线路比较困难，所以一般使用GPRS通讯方式实现与调度中心的通讯；同时由于配电终端和开关都安装在柱上，现场调试和维护不是很方便，所以一般使用无线射频通讯技术进行现场的调试和维护。
[0004]配电终端实现GPRS通讯，一般是使用现有的GPRS通讯模块，主CPU通过串口协议控制GPRS通讯模块，使用特定的命令控制GPRS模块的初始化、连接、收发和关闭；调度端建立GPRS服务器，设置特定的公网IP地址，配电终端运行时自动搜索网络，连接调度端的服务器，建立连接后正常通讯。
[0005]配电终端实现无线射频传输，同样是使用现有的无线射频模块，主CPU通讯通过串口实现对无线射频模块的控制；同时操作员手持PDA上也配置有无线射频模块，两个射频模块频率和波段一致，操作员通过手持PDA在一定的距离内可以实现对配电终端的数据查看、参数修改和控制。
[0006]现有的配电终端实现GPRS通讯和无线射频通讯，一般是将GPRS通讯模块芯片和无线射频模块芯片集成在主板上，主板通过串口控制芯片工作；这种方式的缺点是集成度太高，主板布置复杂，维护成本高，如果通讯芯片出现问题，需更换整个主板；另外目前手持PDA与配电终端的通讯一般也使用明码传输，通讯安全性低，其他人员通过分析报文，很容易对配电终端实现非法控制，将对电力系统安全性产生影响。
实用新型内容
[0007]本实用新型目的在于提供一种用于配电网的无线通信装置，采用模块化结构，以解决现有的配电终端的无线通讯功能单一、主板布置复杂及维护成本高的技术问题。
[0008]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0009]一种用于配电网的无线通信装置，包括用于与处理器通信连接的帧数据传输接Π,
[0010]帧数据传输接口连接有两个数据接口，两个数据接口中的一个连接GPRS模块，另一个连接无线射频通信模块；
[0011 ] 该无线通信装置还包括电源接口，电源接口连接至GPRS模块和无线射频通信模块，以供电给GPRS模块和无线射频通信模块。
[0012]进一步地，帧数据传输接口为DB 15帧数据接口。
[0013]进一步地，两个数据接口均为RS232通讯接口。
[0014]进一步地，GPRS模块连接SM卡。
[0015]进一步地，无线射频通信模块采用SMF05C无线射频芯片。
[0016]进一步地，电源接口的输出电压为DC5V。
[0017]进一步地，处理器为设于配电终端处的控制器。
[0018]进一步地，电源接口的输入电源取自配电网，配电网经电压转换电路供电给电源接口。
[0019]本实用新型具有以下有益效果:
[0020]本实用新型无线通信装置，通过设置帧数据传输接口，且帧数据传输接口设有两个数据接口，一个数据接口连接GPRS模块，另一数据接口连接无线射频通信模块，实现了无线通信功能的模块化设计，降低了配电终端主板的集成复杂程度，方便了整个配电终端的设计和维护，提高了无线通讯装置的通用性。
[0021]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0023]图1是本实用新型优选实施例用于配电网的无线通信装置的结构示意图。
[0024]附图标记说明:
[0025]10、处理器；20、无线通信装置；
[0026]21、帧数据传输接口 ；22、GPRS模块；221、SM卡；
[0027]23、无线射频通信模块；24、电源接口 ；
[0028]30、电压转换电路；40、PDA。
【具体实施方式】
[0029]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0030]参照图1，本实用新型的优选实施例提供了一种用于配电网的无线通信装置20，该无线通信装置20包括用于与处理器10通信连接的帧数据传输接口 21，本实施例中，处理器10为配电终端的控制器。帧数据传输接口 21连接有两个数据接口，两个数据接口中的一个连接GPRS模块22，另一个连接无线射频通信模块23 ;该无线通信装置20还包括电源接口 24，电源接口 24连接至GPRS模块22和无线射频通信模块23，以供电给GPRS模块22和无线射频通信模块23。
[0031]本实施例通过设置帧数据传输接口 21，且帧数据传输接口 21设有两个数据接口，一个数据接口连接GPRS模块22，另一数据接口连接无线射频通信模块23，实现了无线通信功能的模块化设计，降低了配电终端主板的集成复杂程度，方便了整个配电终端的设计和维护，提高了无线通信装置的通用性。
[0032]本实施例中，帧数据传输接口 21为DB15帧数据接口，与帧数据传输接口 21相连的两个数据接口均为RS232通讯接口。
[0033]本实施例中，GPRS模块22采用TCP/IP数据模式，支持短信报警功能，支持多种传输协议，可通过串口配置参数，可扩展第三方传输协议。该GPRS模块22集成了符合IS07816-3 标准的 SIM 卡 221 (Subscriber Identity Module,用户识别模块)。优选地，GPRS模块22内部兼容1.8V/3.0V两种标准电平的SM卡。在具体应用时，处理器10通过串口下达控制命令，使GPRS模块22读取SIM卡221中的内容，接入移动网络，实现短信通讯。同理，当GPRS模块22接收到信息后，从SM卡221中读取内容，通过串口上传给处理器10。本实施例中，GPRS模块22采用两种对外天线接口和两种不同类型的天线，方便用户根据自己的需求选择。
[0034]本实施例中，GPRS模块22采用中兴公司的MG2639通讯芯片实现GPRS通讯功能，该芯片内嵌TCP/IP协议，支持GPRS和短消息双通道传输数据；支持远程参数设置、程序升级，该芯片主要技术参数如下:
[0035]串口配置:1 路 RS485，2 路 RS232。
[0036]数据格式:8位数据位，I位停止位，校验位(奇、偶、无)可设定。
[0037]波特率:300、600、1200、2400、4800、9600、19200(Bit/S)可选。
[0038]通信误码:彡10-6。
[0039]供电电源:5V?12V DC。
[0040]功耗:在线电流■.( 6mA/12V ;发送电流:< 60mA/12V。
[0041]本实施例中，无线射频通信模块23通过射频天线发射和接收无线信号，无线射频通信模块23还与用户端的PDA (Personal Digital Assistant,手持机)40建立无线通信，以及时处理处理器10的请求信号和PDA40的控制信号。PDA40具有丰富的功能，全面实现远程监控，安全可靠。PDA40通过无线射频单元发射和接收信号，并搜索主设备，与其连接，实现远程操作和远程监控设备运行状态。
[0042]本实施例中，优选地，无线射频通信模块23采用SMF05C无线射频芯片，该芯片采用485MHz频段实现数据传输，最大传输数率达500kbps，传输距离达到300米，该芯片主要技术参数如下:
[0043]支持2-FSK、GFSK和MSK调制方式；
[0044]可软件修改波特率参数；
[0045]高灵敏度(1.2kbps下-110dBm，l%数据包误码率)；
[0046]内置硬件CRC检错和点对多点通信地址控制；
[0047]较低的电流消耗(RX中，I5.6mA, 2.4kbps, 485MHz)。
[0048]优选地，本实施例中，电源接口 24的输入电源取自配电网，配电网经电压转换电路30供电给电源接口 24，电源接口 24的输出电压为DC5V，以满足GPRS模块22和无线射频通信模块23的工作电源需求，此处电压转换电路30为现有技术，在此不再赘述。
[0049]优选地，本实施例中，无线射频通信模块23的通讯采用加密的传输协议，每一帧数据帧都包括一个用于加密的识别码；识别码是通讯帧内的加密数据，配电终端在应答PDA 40的每一个查询帧时都会产生一个随机的识别码，4字节，PDA 40在发送下一帧数据时，将这个随机码按照下面的算法计算出返回的识别码，控制器在接收到数据，先判断识别码是否正确，不正确则回送错误码。
[0050]返回识别码的算法如下:
[0051]返回识别码第一个字节=识别码第四个字节&帧功能码；
[0052]返回识别码第二个字节=识别码第三个字节I帧功能码；
[0053]返回识别码第三个字节=识别码第二个字节-帧功能码；
[0054]返回识别码第四个字节=识别码第一个字节+帧功能码；
[0055]如果不知道识别码的算法，就无法从配电终端的报文中计算出返回识别码，不能与配电终端通讯，也就无法通过分析通讯报文来控制配电终端，这样设计的加密协议，可以防止非法的PDA控制配电终端。
[0056]本实施例无线通信装置，既提高了用于配电网的无线通信模块的通用性，方便了整个配电终端的设计和维护，同时采用加密的传输协议，提高了配电终端的通讯安全。
[0057]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于配电网的无线通信装置，其特征在于，包括用于与处理器(10)通信连接的帧数据传输接口(21)， 所述帧数据传输接口(21)连接有两个数据接口，所述两个数据接口中的一个连接GPRS模块(22)，另一个连接无线射频通信模块(23)； 该无线通信装置还包括电源接口(24)，所述电源接口(24)连接至所述GPRS模块(22)和所述无线射频通信模块(23)，以供电给所述GPRS模块(22)和所述无线射频通信模块(23)。
2.根据权利要求1所述的用于配电网的无线通信装置，其特征在于， 所述帧数据传输接口(21)为DB15帧数据接口。
3.根据权利要求1所述的用于配电网的无线通信装置，其特征在于， 所述两个数据接口均为RS232通讯接口。
4.根据权利要求1所述的用于配电网的无线通信装置，其特征在于， 所述GPRS模块(22)连接SM卡(221)。
5.根据权利要求1所述的用于配电网的无线通信装置，其特征在于， 所述无线射频通信模块(23)采用SMF05C无线射频芯片。
6.根据权利要求1所述的用于配电网的无线通信装置，其特征在于， 所述电源接口(24)的输出电压为DC5V。
7.根据权利要求1至6任一所述的用于配电网的无线通信装置，其特征在于， 所述处理器(10)为设于配电终端处的控制器。
8.根据权利要求7所述的用于配电网的无线通信装置，其特征在于， 所述电源接口(24)的输入电源取自配电网，所述配电网经电压转换电路(30)供电给所述电源接口(24)。
【文档编号】H04L29/06GK204231408SQ201420351653
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】周文友, 郭国伟, 刘鹏祥, 罗永润, 梁炳君, 陈强, 陈高英, 陈钊垣, 张明震, 区乐坚, 梁志江, 黄胜 申请人:广东电网公司佛山供电局, 湖南英科电力技术有限公司