本发明涉及通信设备技术领域，尤其涉及一种gprs信号通信延长设备。
背景技术
在电网用电信息采集的实际应用中，存在部分地区(比如地下室、配电室)无无线公网数据(移动信号或联通信号)覆盖，亦无法通过延长天线的方式延长无线公网数据。为此，提出低压宽带载波gprs信号通信延长设备，即利用电力线载波与gprs发送设备建立转发通道，完成采集终端的上行通信通道建立。
但本申请发明人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：
现有技术中的低压电力线载波gprs信号通信延长电路，普遍存在通信速率低，通信性能差，电路结构复杂的技术问题。
技术实现要素：
本申请实施例提供了一种gprs信号通信延长设备，通过上述设备解决了现有技术中的低压电力线载波gprs信号通信延长电路，普遍存在通信效率低，通信性能差，电路结构复杂的技术问题。达到了有效抵制噪声和衰减，提高通信可靠性和稳定性，实现数据的远距离高速传输的技术效果。
本申请实施例提供了一种gprs信号通信延长设备，所述设备包括：近端设备，所述近端设备设置在无gprs信号的地方，所述近端设备的接收端与采集终端连接，接收所述采集终端发射的数据并通过低压电力线发送；gprs发送设备，所述gprs发送设备设置在有gprs信号的地方，所述gprs发送设备的接收端与所述近端设备的发送端连接，接收所述近端设备发送的数据并转发；主站，所述主站与所述gprs发送设备的发送端连接，接收所述gprs发送设备发送的数据。
优选的，所述设备还包括：中继设备，所述中继设备设置在所述近端设备和所述gprs发送设备之间，接收所述近端设备发送的数据并发送至所述gprs发送设备，延长通信距离。
优选的，所述中继设备的电路结构与所述近端设备的电路结构相同。
优选的，所述近端设备具体包括：第一网络接口，所述第一网络接口接收所述采集终端发送的数据；第一控制芯片，所述第一控制芯片和所述第一网络接口连接；第一载波芯片，所述第一载波芯片与所述第一控制芯片连接，所述第一载波芯片对所述数据进行ofdm调制解调，并对所述数据进行发送和/或接收；第一存储器，所述第一存储器与所述第一载波芯片连接；第一载波放大电路，所述第一载波放大电路与所述第一载波芯片连接，对所述第一载波芯片输出的数据进行功率放大；第一过零检测电路，所述第一过零检测电路与所述第一载波芯片连接，向所述第一载波芯片以脉冲的方式发送工频交流电的过零信号；第一接收滤波电路，所述第一接收滤波电路与所述第一载波芯片连接，将所述数据进行滤波降噪后发送至所述第一载波芯片；电源电路，所述电源电路为所述近端设备提供电源。
优选的，所述电源电路包括dc-dc电源和acdc电源。
优选的，所述acdc电源提供12v电压。
优选的，所述dc-dc电源提供3.3.v和/或1.1v电压。
优选的，所述gprs发送设备具体包括：进行参数查询与配置的红外接口；第二网络接口，所述第二网络接口与所述近端设备通过所述第二控制芯片连接，用于发送设备参数设置和程序升级；第二控制芯片，所述第二控制芯片与所述第二网络接口连接，与所述红外接口连接，与所述第二载波芯片连接，接收所述第二载波芯片的数据，和所述gprs模块连接，通过所述gprs模块转发数据。第二载波芯片，所述第二载波芯片与所述第二控制芯片连接，所述第二载波芯片对所述数据进行ofdm调制解调，并对所述数据进行发送和/或接收；第二存储器，所述第二存储器与所述第二载波芯片连接；第二载波放大电路，所述第二载波放大电路与所述第二载波芯片连接，对所述第二载波芯片输出的数据进行功率放大；第二过零检测电路，所述第二过零检测电路与所述第二载波芯片连接，向所述第二载波芯片以脉冲的方式发送工频交流电的过零信号；第二接收滤波电路，所述第二接收滤波电路与所述第二载波芯片连接，将所述数据进行滤波降噪后发送至所述第二载波芯片。
优选的，所述gprs发送设备还包括：gprs模块，所述gprs模块为所述装置转发和接收gprs信号。
优选的，所述gprs发送设备还包括：开关控制器，所述开关控制器与所述gprs模块连接，控制所述gprs模块的开关。
本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
1、本申请实施例提供了一种gprs信号通信延长设备，所述设备包括：近端设备，所述近端设备设置在无gprs信号的地方，所述近端设备的接收端与采集终端连接，接收所述采集终端发射的数据并通过低压电力线发送；gprs发送设备，所述gprs发送设备设置在有gprs信号的地方，所述gprs发送设备的接收端与所述近端设备的发送端连接，接收所述近端设备发送的数据并转发；主站，所述主站与所述gprs发送设备的发送端连接，接收所述gprs发送设备发送的数据。通过上述设备解决了现有技术中的低压电力线载波gprs信号通信延长电路，普遍存在通信效率低，通信性能差，电路结构复杂的技术问题。达到了有效抵制噪声和衰减，提高通信可靠性和稳定性，实现数据的远距离高速传输的技术效果。
2、本申请实施例通过所述设备还包括：中继设备，所述中继设备设置在所述近端设备和所述gprs发送设备之间，接收所述近端设备发送的数据并发送至所述gprs发送设备。根据现场环境需要，有选择性地安装单只或多只所述中继设备，进而达到了延长通信距离，提高通信可靠性的技术效果。
3、本申请实施例通过将所述第一载波芯片与所述第一网络接口连接，所述第二载波芯片与所述第二网络接口连接，使得所述第一载波芯片与所述第二载波芯片对所述数据进行ofdm调制解调，并对所述数据进行发送和/或接收，从而实现了对低压载波信号的发送和接收的技术效果。
4、本申请实施例通过所述近端设备包括：第一载波芯片，所述第一载波放大电路与所述第一载波芯片连接，对所述第一载波芯片输出的数据进行功率放大；所述gprs发送设备包括：第二载波放大电路，所述第二载波放大电路与所述第二载波芯片连接，对所述第二载波芯片输出的数据进行功率放大，从而达到了延长载波通信距离的技术效果。
5、本申请实施例通过将所述第一过零检测电路与所述第一载波芯片连接，向所述第一载波芯片以脉冲的方式发送工频交流电的过零信号；且，所述第二过零检测电路与所述第二载波芯片连接，向所述第二载波芯片以脉冲的方式发送工频交流电的过零信号，从而达到了为交流电的过零点和相位判定提供依据的技术效果。
6、本申请实施例通过所述第一接收滤波电路与所述第一载波芯片连接，将所述数据进行滤波降噪后发送至所述第一载波芯片；所述第二接收滤波电路与所述第二载波芯片连接，将所述数据进行滤波降噪后发送至所述第二载波芯片，从而达到了滤除载波信号带外的干扰信号，提高载波信号信噪比的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种gprs信号通信延长设备的结构示意图；
图2为本发明实施例中近端设备的电路结构图；
图3为本发明实施例中gprs发送设备的电路结构图。
附图标记说明：主站1，gprs发送设备2，中继设备3，近端设备4，采集终端5，电表6，第一载波芯片7，第一存储器8，第一载波放大电路9，第一过零检测电路10，第一接收滤波电路11，三相信号耦合电路12，第一网络接口13，电源电路14,485电路15，mcu电路16，第二存储器17，第二载波芯片18，第二接收滤波电路19，第二载波放大电路20，第二过零检测电路21，单相信号耦合电路22，gprs模块23，第二网络接口24，开关控制器25。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种gprs信号通信延长设备，通过上述设备解决了现有技术中的低压电力线载波gprs信号通信延长电路，普遍存在通信效率低，通信性能差，电路结构复杂的技术问题。达到了有效抵制噪声和衰减，提高通信可靠性和稳定性，实现数据的远距离高速传输的技术效果。
本申请实施例中的技术方案，总体结构如下：所述设备包括：近端设备，所述近端设备设置在无gprs信号的地方，所述近端设备的接收端与采集终端连接，接收所述采集终端发射的数据并通过低压电力线发送；gprs发送设备，所述gprs发送设备设置在有gprs信号的地方，所述gprs发送设备的接收端与所述近端设备的发送端连接，接收所述近端设备发送的数据并转发；主站，所述主站与所述gprs发送设备的发送端通信，接收所述gprs发送设备发送的数据。通过上述设备解决了现有技术中的低压电力线载波gprs信号通信延长电路，普遍存在通信效率低，通信性能差，电路结构复杂的技术问题。达到了有效抵制噪声和衰减，提高通信可靠性和稳定性，实现数据的远距离高速传输的技术效果。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例一
本申请实施例提供了一种gprs信号通信延长设备，请参考图1至图3,所述设备包括：
近端设备4，所述近端设备4设置在无gprs信号的地方，所述近端设备4的接收端与采集终端5连接，接收所述采集终端5发射的数据并通过低压电力线发送；
gprs发送设备2，所述gprs发送设备2设置在有gprs信号的地方，所述gprs发送设备2的接收端与所述近端设备4的发送端连接，接收所述近端设备4发送的数据并转发；
主站1，所述主站1与所述gprs发送设备2的发送端连接，接收所述gprs发送设备2发送的数据。
具体而言，由于部分低压台区不能被无线公网数据(移动信号或者联通信号)所覆盖，也不能通过延长天线的方式延长无线公网数据，为此本发明提供了一种gprs信号通信延长装置，即通过低压宽带电力线载波的通信方式完成所述采集终端5和上行通信通道联系。所述装置包括所述近端设备4、所述gprs发送设备2及所述主站1。其中，所述近端设备4设置在无gprs信号的地方，比如地下室、配电室等，所述近端设备4的接收端与所述采集终端5连接，能够接收所述采集终端5发射的数据，并通过低压电力线将接收到的所述数据传输至所述gprs发送设备2。其中，所述采集终端5可采用集中器，所述集中器为一种远程抄表设备，作用是将一批用户电表6的数据通过载波或者485通讯等方式采集到所述集中器上来，提高抄表效率，实现数据共享。所述gprs发送设备2设置在有gprs信号的地方，所述gprs发送设备2的接收端与所述近端设备4的发送端连接，接收所述近端设备4发送的数据并将所述数据上传至所述主站1。所述主站1与所述gprs发送设备2的发送端连接，接收所述gprs发送设备2发送的数据，从而实现了数据的远距离高速传输。
进一步的，所述设备还包括：中继设备3，所述中继设备3设置在所述近端设备4和所述gprs发送设备2之间，接收所述近端设备4发送的数据并发送至所述gprs发送设备2，延长通信距离。
具体而言，由于无gprs信号台区通常具有距离较长，电力线环境复杂的特点，信道噪声干扰、阻抗特性及接电线时的高频信号泄露等问题均会影响低压电力线的载波通信，为了在载波信号闭塞区域加强所述近端设备4与所述gprs发送设备2的通信连接，根据现场环境需要，在所述近端设备4和所述gprs发送设备2之间有选择性地安装单只或者多只所述中继设备3，用于接收所述近端设备4发送的数据，并将所述数据传输至所述gprs发送设备2，从而达到了延长通信距离，提高通信可靠性的技术效果。
进一步的，所述近端设备4具体包括：第一网络接口13，所述第一网络接口13接收所述采集终端5发送的数据；第一控制芯片16，所述第一控制芯片16接收所述第一网络接口13数据；第一载波芯片7，所述第一载波芯片7与所述第一控制芯片16连接，所述第一载波芯片7对所述数据进行ofdm调制解调，并对所述数据进行发送和/或接收；第一存储器8，所述第一存储器8与所述第一载波芯片7连接；第一载波放大电路9，所述第一载波放大电路9与所述第一载波芯片7连接，对所述第一载波芯片7输出的数据进行功率放大；第一过零检测电路10，所述第一过零检测电路10与所述第一载波芯片7连接，向所述第一载波芯片7以脉冲的方式发送工频交流电的过零信号；第一接收滤波电路11，所述第一接收滤波电路11与所述第一载波芯片7连接，将所述数据进行滤波降噪后发送至所述第一载波芯片7；电源电路14，所述电源电路14为所述近端设备4提供电源。
进一步的，所述电源电路14包括dc-dc电源和acdc电源；所述acdc电源提供12v电压；所述dc-dc电源提供3.3.v和/或1.1v电压。
进一步的，所述中继设备3的电路结构与所述近端设备4的电路结构相同。
具体而言，所述近端设备4具体包括所述第一网络接口13、所述第一载波芯片7、所述第一存储器8、所述第一载波放大电路9、所述第一过零检测电路10、所述第一接收滤波电路11及所述电源电路14。其中，所述第一网络接口13用于接收所述采集终端5发送数据。所述第一网络接口13提供双绞线的rj45接口用于连接网线，且所述第一网络接口13采用双网口电路，其中，mcu电路16用于所述第一网络接口13和所述采集终端5的交互，控制所述双网口电路的收发，处理接收到的所述数据，与所述第一载波芯片7进行串行通信；当部分所述采集终端5不支持网口通信时，使用485接口与所述采集终端5进行通信。所述第一载波芯片7与所述第一网络接口13连接，所述第一载波芯片7对所述采集终端5发送的所述数据进行ofdm调制解调，并对所述数据进行发送和/或接收，实现了低压载波信号的发送和接收。所述第一载波芯片7可采用青岛东软第6代电力线载波通信芯片ssc1668，它将模拟前端、基带调制解调、数字信号处理、cpu内核及丰富的功能外设集于一体，提供物理层(phy)、介质访问控制层(mac)、适配层(adp)、网络层(net)、应用层(app)等完整的电力线通信解决方案。相比传统的窄带芯片信号带宽宽，传输速率高。ssc1668集成了处理器、1mbytesram、1mbyte带cacheflash及uart、i2c、spi、gpio等接口，和标准的以太网rmii接口。所述第一存储器8与所述第一载波芯片7连接，用于储存数据。所述第一载波放大电路9与所述第一载波芯片7连接，对所述第一载波芯片7进行ofdm调制输出的数据进行功率放大，并进行简单的滤波后通过三相信号耦合电路12耦合到电力线上，满足电力线的传输要求，起到延长载波通信距离的作用。所述第一过零检测电路10与所述第一载波芯片7连接，向所述第一载波芯片7以脉冲的方式发送工频交流电的过零信号，从而为过零信号及相位的判定提供了依据，且具有精度高、低功耗的优点。所述第一接收滤波电路11与所述第一载波芯片7连接，用于滤除载波信号带外的干扰信号，提高接收信号的信噪比，并将频带内的ofdm载波信号耦合到所述第一载波芯片7内。所述电源电路14包括dc-dc电源和acdc电源，为所述装置提供电源。所述acdc电源接三相四线供电，在断一相或两相电压的情况下，可以保证所述近端设备4的正常工作和供电，为所述近端设备4提供12v电压；所述dc-dc电源为所述第一载波芯片7提供3.3.v和/或1.1v电压。其中，所述中继设备3的电路结构与所述近端设备4的电路结构相同，上面已详细介绍所述近端设备4的电路结构，所述中继设备3的电路结构在此就不再赘述。
进一步的，所述gprs发送设备2具体包括：进行参数查询与配置的红外接口；第二网络接口24，所述第二网络接口24与所述第二控制芯片连接，用于发送设备参数设置和程序升级；第二控制芯片(stm32主控芯片)，所述第二控制芯片与所述第二网络接口连接，与所述红外接口以及led指示灯连接，与所述第二载波芯片连接，接收所述第二载波芯片的数据，和所述gprs模块连接，通过所述gprs模块转发数据。第二载波芯片18，所述第二载波芯片18与所述第二控制芯片连接，所述第二载波芯片18对所述数据进行ofdm调制解调，并对所述数据进行发送和/或接收；第二存储器17，所述第二存储器17与所述第二载波芯片18连接；第二载波放大电路20，所述第二载波放大电路20与所述第二载波芯片18连接，对所述第二载波芯片18输出的数据进行功率放大；第二过零检测电路21，所述第二过零检测电路21与所述第二载波芯片18连接，向所述第二载波芯片18以脉冲的方式发送工频交流电的过零信号；第二接收滤波电路19，所述第二接收滤波电路19与所述第二载波芯片18连接，将所述数据进行滤波降噪后发送至所述第二载波芯片18。
进一步的，所述gprs发送设备2还包括：gprs模块23，所述gprs模块23为所述设备转发和接收gprs信号；开关控制器25，所述开关控制器25与所述gprs模块23连接，控制所述gprs模块23的开关。
具体而言，所述gprs发送设备2和所述近端设备4的电路结构相似，其中所述第二载波芯片18、所述第二存储器17、所述第二载波放大电路20、所述第二过零检测电路21及所述第二接收滤波电路19与所述近端设备4的所述第一载波芯片7、所述第一存储器8、所述第一载波放大电路9、所述第一过零检测电路10及所述第一接收滤波电路11结构、功能基本一致，在此就不再赘述，所不同的是所述gprs发送设备2为单相供电。与所述近端设备4不同，所述gprs发送设备2只需要一个网口，即所述第二网络接口24采用rmii接口用于参数设置和程序升级。相比所述近端设备4，所述gprs发送设备2增加了所述红外接口、所述gprs模块23和所述开关控制器25，其中还包括gprs模块用于数据转发。其中，所述红外接口可以进行参数查询与配置，包括对所述gprs发送设备2重启、所述gprs发送设备2的版本信息、所述主站1ip地址、通信端口、apn、vpn用户名、vpn密码、所述采集终端5信息等的查询与配置。gprs模块使用m590e，所述gprs模块为所述gprs模块转发和接收gprs信号。在远程或者无人值守时，或者电磁干扰很大
的环境中，所述gprs模块的复位引脚或者开关机引脚可能会失效，为此设计了所述开关控制器25，将所述开关控制器25与所述gprs模块23连接，用来控制所述gprs模块23的开关。
本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、本申请实施例提供了一种gprs信号通信延长设备，所述设备包括：近端设备，所述近端设备设置在无gprs信号的地方，所述近端设备的接收端与采集终端连接，接收所述采集终端发射的数据并通过低压电力线发送；gprs发送设备，所述gprs发送设备设置在有gprs信号的地方，所述gprs发送设备的接收端与所述近端设备的发送端连接，接收所述近端设备发送的数据并发送；主站，所述主站与所述gprs发送设备的发送端连接，接收所述gprs发送设备发送的数据。通过上述设备解决了现有技术中的低压电力线载波gprs信号通信延长电路，普遍存在通信效率低，通信性能差，电路结构复杂的技术问题。达到了有效抵制噪声和衰减，提高通信可靠性和稳定性，实现数据的远距离高速传输的技术效果。
2、本申请实施例通过所述设备还包括：中继设备，所述中继设备设置在所述近端设备和所述gprs发送设备之间，接收所述近端设备发送的数据并发送至所述gprs发送设备。根据现场环境需要，有选择性地安装单只或多只所述中继设备，进而达到了延长通信距离，提高通信可靠性的技术效果。
3、本申请实施例通过将所述第一控制芯片和所述第一网络接口连接，所述第一载波芯片与所述控制芯片连接，所述第二载波芯片通过电力线接收第一载波芯片数据，所述第二载波芯片使得所述第一载波芯片与所述第二载波芯片对所述数据进行ofdm调制解调，并对所述数据进行发送和/或接收，从而实现了对低压载波信号的发送和接收的技术效果。
4、本申请实施例通过所述近端设备包括：第一载波芯片，所述第一载波放大电路与所述第一载波芯片连接，对所述第一载波芯片输出的数据进行功率放大；所述gprs发送设备包括：第二载波放大电路，所述第二载波放大电路与所述第二载波芯片连接，对所述第二载波芯片输出的数据进行功率放大，从而达到了延长载波通信距离的技术效果。
5、本申请实施例通过将所述第一过零检测电路与所述第一载波芯片连接，向所述第一载波芯片以脉冲的方式发送工频交流电的过零信号；且，所述第二过零检测电路与所述第二载波芯片连接，向所述第二载波芯片以脉冲的方式发送工频交流电的过零信号，从而达到了为交流电的过零点和相位判定提供依据的技术效果。
6、本申请实施例通过所述第一接收滤波电路与所述第一载波芯片连接，将所述数据进行滤波降噪后发送至所述第一载波芯片；所述第二接收滤波电路与所述第二载波芯片连接，将所述数据进行滤波降噪后发送至所述第二载波芯片，从而达到了滤除载波信号带外的干扰信号，提高载波信号信噪比的技术效果。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。