一种智能配电组网系统的网关装置的制作方法

本实用新型涉及低压智能配电网关技术领域，尤其涉及一种低功耗，抗干扰性强，稳定性好，全覆盖的适用于低压电气行业的智能配电组网系统的网关装置。

背景技术：

近些年，物联网技术得到了快速的发展和进步，传统的低压电气行业也在努力朝着网络化智能化的方向发展，随着低压电气的智能化，智能网关技术必将实现更大范围的推广以及高速的技术提升。传统的ZIGBE、FSK无线智能网关由于功耗高、抗干扰能力弱且传输距离有限，严重制约着实际的发展，使用效率也比较低，随着低压配电柜的智能化，人们希望能在现在的网关基础上进行一些改进，让智能网关适用于智能配电柜的组网系统。主要是希望智能配电组网系统网关功耗低、稳定性好、传输距离远、有很强的抗干扰能力。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供一种智能配电组网系统的网关装置。

为实现上述目的，本实用新型提供一种智能配电组网系统的网关装置，所述网关装置用于配电柜与目标设备之间的数据传递，所述配电柜和所述目标设备采用不同的通信协议封装的协议数据包发送或接收业务数据，所述配电柜与目标设备分别与所述网关装置通信连接，所述网关装置获取配电柜传输的源协议数据包，并向目标设备发送目标协议数据包；所述网关装置包括：

主控制器，包括协议解析模块以及协议封装模块，所述协议解析模块实现源协议数据包的业务数据转换为IP数据的解析，所述协议封装模块实现IP数据转换为目标协议数据包的业务数据封装；

存储模块，其与主控制器连接，且可用于存储协议解析模块解析的业务数据；

无线通讯模块，获取协议封装模块封装的目标协议数据包，并通过无线传输方式发送至目标设备；

LORA扩频通信模块，获取配电柜传递的源协议数据包，并将该源协议数据包发送至主控制器，经其解析生成可被存储或通过另一种协议进行封装的IP数据。

所述网关装置设有若干功能接口，所述功能接口包括USB电源插接口、WAN接口、CAN接口、以及若干个LAN接口和485接口。

所述主控制器采用ARM芯片S3C2410X。

所述存储模块包括SDRAM和 NAND Flash中的一种或两种。

所述主控制器具有的协议驱动器包括：DL/T645、DEVICENET。

所述网关装置内置充电电池，并对应设有充放电管理单元。

所述功能接口均为防呆接口。

所述网关装置还设有用于复位的复位单元，所述复位单元与主控制器电连接，所述复位单元包括设置在网关装置的复位开关。

所述网关装置内设有备用电池。

无线通讯模块包括4G无线通信网络和以太网中。

本实用新型的有益效果：能够实现多种类工业总线技术数据转换融合，满足系统数据通讯的高兼容性智能网关设备, 可实现将多种协议数据转换为IP数据或将IP数据转换为多种协议数据再通过无线通讯网络进行传送的无线终端设备，实现对远距离配电柜现场的数据监测以及安全预警，用户可以通过手机APP实时监测楼宇配电柜下的智能元件的运行状态，以及能耗电量的数据信息。大幅度提升智能网关产品的安全性能，达到低功耗、高抗干扰性能的效果。

附图说明

图1是本实用新型的硬件体系平台结构。

图2是NAND Flash存储器芯片电气连接示意图。

图3是以太网控制器CS8900A与主控制器的电气连接示意图。

具体实施方式

下面针对附图对本实用新型的实施例作进一步说明：

本实用新型提供了一种智能配电组网系统的网关装置，所述网关装置用于配电柜与目标设备之间的数据传递，其中配电柜内设有各种检测装置，如电能表等，而目标设备则包括远程服务器、移动终端等。

所述配电柜和所述目标设备采用不同的通信协议封装的协议数据包发送或接收业务数据，所述配电柜与目标设备分别与所述网关装置通信连接，所述网关装置获取配电柜传输的源协议数据包，并向目标设备发送目标协议数据包；所述网关装置包括：

主控制器，包括协议解析模块以及协议封装模块，所述协议解析模块实现源协议数据包的业务数据转换为IP数据的解析，所述协议封装模块实现IP数据转换为目标协议数据包的业务数据封装；采用的是S3C2410X处理器，它是一个16/32位ARM920T的RISC处理器，其核心频率最高可达203MHz,具有低功耗、精简和全静态设计特别适合对于智能组网系统这种对功耗敏感的应用。同时，该处理器还采用了一种AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)的新型总线结构，并且还有31个通用寄存器和6个状态寄存器；

存储模块，其与主控制器连接，且可用于存储协议解析模块解析的业务数据，采用的是64MB的SDRAM,64MB的NAND Flash，其中NAND Flash 是用来启动和引导系统。本网络控制器选用64位M的NAND Flash存储器芯片K9F1208；

无线通讯模块，获取协议封装模块封装的目标协议数据包，并通过无线传输方式发送至目标设备，其包括无线通讯模块包括4G无线通信网络和以太网中，其中以太网控制器采用CS8900A扩展网络接口，集成了所有完全实现以太网的模拟和数字电路，同时也可以采用4G移动卡，实现与移动终端的数据互联；

LORA扩频通信模块，获取配电柜传递的源协议数据包，并将该源协议数据包发送至主控制器，经其解析生成可被存储或通过另一种协议进行封装的IP数据。采用LORA扩频通信模块，可以减少对配电柜的布线要求，直接通过无线的方式获取其检测的数据，并经过特定的协议发送源协议数据包。

该网关装置能够实现多种类工业总线技术数据转换融合，满足系统数据通讯的高兼容性智能网关设备。具有网络化控制技术功能的嵌入式Web智能网关设备。可实现将多种协议数据转换为IP数据或将IP数据转换为多种协议数据再通过无线通讯网络进行传送的无线终端设备，实现对远距离配电柜现场的数据监测以及安全预警，用户可以通过手机APP实时监测楼宇配电柜下的智能元件的运行状态，以及能耗电量的数据信息。大幅度提升智能网关产品的安全性能，达到低功耗、高抗干扰性能的效果。

所述主控制器具有的协议驱动器包括：DL/T645、DEVICENET等，内置若干个协议驱动，且协议驱动的数量和种类取决于应用于配电柜和目标设备之间所用的通信协议的种类和数目，也可以预先设置多个协议驱动，包括DL/T645、DEVICENET，或者更多的协议，每一种协议驱动都可以为一个现有的协议处理芯片，其采用独立的通信接口。

所述网关装置内置充电电池，并对应设有充放电管理单元，实现网关装置的充电电池的多次重复使用。

所述功能接口均为防呆接口，且各个功能接口的防呆设计均不同。

所述网关装置还设有用于复位的复位单元，所述复位单元与主控制器电连接，所述复位单元包括设置在网关装置的复位开关。

所述网关装置内设有备用电池，用纽扣电池当备用电池，在系统掉电后通过纽扣电池向芯片供电。

实施例不应视为对本实用新型的限制，但任何基于本实用新型的精神所作的改进，都应在本实用新型的保护范围之内。