用電信息采集終端的信號中繼設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無線通訊領(lǐng)域，具體涉及一種用電信息采集終端的信號中繼設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和用電信息采集器系統(tǒng)的全面建設(shè)，電力系統(tǒng)的無線抄表技術(shù)已經(jīng)越來越成熟。但是在現(xiàn)場運行時，許多和用電信息采集終端連接的用電信息無線公網(wǎng)信號采集設(shè)備安裝在移動信號盲區(qū)，導(dǎo)致無線公網(wǎng)信號模塊無法上線，無法與系統(tǒng)主站進行數(shù)據(jù)交換，或者通信不穩(wěn)定，特別是安裝在地下的無線公網(wǎng)信號終端無法通訊的情況日益突出。
[0003]目前，可以采用如下方法來解決以上問題:
(1)加裝高增益天線，但是該方法成本太高；
(2)增加直放站或者信號放大器，但是該方法成本依然較高，而且需要通過牽引光纖的方式引入信號，覆蓋范圍有限；
(3)采用專用的中繼器，用于信號中繼；市面上已經(jīng)出現(xiàn)了通用的GPRS/CDMA通用中繼器，用于解決以上問題，該GPRS/CDMA通用中繼器的系統(tǒng)示意圖如圖1所示；首先將用電信息采集終端上的遠程通信模塊拔下，將通用中繼器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元插在用電信息采集終端的一號遠程通信模塊接口上，把拔下的遠程通信模塊插在通用中繼器的遠程單元的二號遠程通信模塊接口上；當(dāng)用電信息采集終端發(fā)送通信數(shù)據(jù)給通信模塊時，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元將發(fā)送的串口通信數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成RS485信號通過八芯平行網(wǎng)絡(luò)線發(fā)送給遠程單元，然后在遠程單元將RS485信號再還原成串口通信數(shù)據(jù)直接發(fā)送給遠程通信模塊；當(dāng)通信模塊發(fā)送通信數(shù)據(jù)給用電信息采集終端時，遠程單元將通信模塊發(fā)送的串口通信數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成RS485信號然后通過八芯平行網(wǎng)絡(luò)線發(fā)送給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元通過RS485轉(zhuǎn)換電路將通信數(shù)據(jù)還原轉(zhuǎn)發(fā)至用電信息采集終端；通過以上設(shè)備和步驟即可實現(xiàn)用電信息采集終端和系統(tǒng)主站的無障礙通信。
[0004]但是，該通用中繼器只能支持對應(yīng)的終端類型，不能兼容不同規(guī)范及不同類型的終端，管理和維護不方便；此外，該中繼器需要通過穿墻打洞的方式布線將遠程單元布置在有無線信號的地方，施工和維護均比較困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種通信距離遠、無需額外布線、適用范圍廣的用電信息采集終端的信號中繼設(shè)備。
[0006]本發(fā)明提供的這種用電信息采集終端的信號中繼設(shè)備，包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，其特征在于還包括本地單元和遠程單元，本地單元就近布置在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元附近，與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元連接并通訊，并通過電力線與遠程單元連接和通訊；遠程單元可任意布置在有電力線和無線公網(wǎng)信號的區(qū)域，通過電力線和本地單元連接并通訊。
[0007]所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元安裝在用電信息采集終端上，通過用電信息采集終端上原有的無線公網(wǎng)通信模塊接口與用電信息采集終端連接；用電信息采集終端原有的無線公網(wǎng)通信模塊安裝在遠程單元上。
[0008]所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元和本地單元的連接為采用八芯網(wǎng)絡(luò)通信線連接。
[0009]所述的本地單元包括接口模塊、電源模塊、處理器、載波通信模塊和組網(wǎng)設(shè)置模塊，接口模塊和處理器連接，用于將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元發(fā)送的數(shù)據(jù)傳給處理器或者將處理器要發(fā)送的數(shù)據(jù)傳給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，接口模塊同時和電源模塊連接，為電源模塊提供電源；電源模塊與處理器和載波通信模塊連接并為其供電；組網(wǎng)設(shè)置模塊和處理器連接，用于系統(tǒng)的組網(wǎng)設(shè)置；載波通信模塊和處理器連接，用于將處理器需要發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為載波信號，并發(fā)送到電力線上進行通訊，或者接收電力線的載波信號，并將接收的載波信號通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換發(fā)送給處理器。
[0010]所述的遠程單元包括第一接口模塊、電源模塊、處理器、載波通信模塊、組網(wǎng)設(shè)置模塊和第二接口模塊，第一接口模塊與電力線連接，同時與載波通信模塊連接；載波通信模塊與第一接口模塊連接，檢測電力線載波信號并將信號處理后傳輸給處理器或者將處理器發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為載波信號后發(fā)送到電力線上，同時載波通信模塊還與電源模塊連接；電源模塊與處理器連接并為處理器供電；組網(wǎng)設(shè)置模塊與處理器連接并用于系統(tǒng)的組網(wǎng)設(shè)置；第二接口模塊用于與用電信息采集終端上原有的無線公網(wǎng)通信模塊連接，同時第二接口模塊與處理器連接，用于將處理器發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸給無線公網(wǎng)通信模塊，或者將無線公網(wǎng)通信模塊接收的數(shù)據(jù)傳輸給處理器。
[0011]所述的本地單元與遠程單元通過電力線連接和通訊是指本地單元和遠程單元之間通過電力線直接連接，本地單元和遠程單元之間采用電力線載波中繼透明傳輸技術(shù)進行通訊。
[0012]所述本地單元和遠程單元的組網(wǎng)模塊均包括組網(wǎng)密碼設(shè)置模塊，組網(wǎng)密碼設(shè)置模塊由撥碼開關(guān)和一組電阻組成，電源連接一組并聯(lián)的電阻，再通過撥碼開關(guān)與地連接，處理器的I/o引腳連接在電阻和撥碼開關(guān)之間，通過撥碼開關(guān)的撥動來設(shè)置組網(wǎng)密碼，密碼信號也將傳輸?shù)教幚砥鳌?br>[0013]所述的本地單元和遠程單元的電源模塊均包括電源電路和電池管理電路，電池管理模塊又包括電池、電池電壓采樣電路、掉電檢測電路和電池控制電路；電源電路通過電力線或者通過八芯網(wǎng)絡(luò)通信線取電并為遠程單元或本地單元供電，同時可以為電池充電；處理器通過電池電壓采樣電路獲取電池電壓，通過掉電檢測電路檢測電源電路是否斷電，通過電池控制電路對電池進行充電、放電控制以及控制本地單元或遠程單元的供電在電池供電和電源電路供電之間進行切換。
[0014]本發(fā)明提供的這種用電信息采集終端的信號中繼設(shè)備，由于采用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元連接用電信息采集終端原有的無線公網(wǎng)通信模塊接口，與就近布置的本地單元連接，并通過本地單元采用電力線載波中繼透明傳輸技術(shù)與安裝在有無線公網(wǎng)信號區(qū)域的遠程單元通信，遠程單元再通過和連接的用電信息采集終端原有的無線公網(wǎng)通信模塊與采集主站進行通信，能夠在無需改變電力系統(tǒng)原有設(shè)備和布局、無需額外布線的情況下，保證采集主站與安裝在沒有無線公網(wǎng)信號或無線公網(wǎng)信號較差區(qū)域的用電信息采集終端的正常通訊和數(shù)據(jù)交互，通信距離遠、適用范圍廣。
【附圖說明】
[0015]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的信號中繼器的功能模塊圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的功能模塊圖。
[0017]圖3為本發(fā)明的本地單元的功能模塊圖。
[0018]圖4為本發(fā)明的遠程單元的功能模塊圖。
[0019]圖5為本發(fā)明的一種具體實施例的系統(tǒng)模塊圖。
[0020]圖6為本發(fā)明的一種具體實施例的原理框圖。
[0021]圖7為本發(fā)明的本地單元、遠程單元的組網(wǎng)配對密碼設(shè)置原理框圖。
[0022]圖8為本發(fā)明的本地單元、遠程單元的電池控制管理原理框圖。
【具體實施方式】
[0023]如圖2所示為本發(fā)明的功能模塊圖；用電信息采集終端的信號中繼設(shè)備包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元、本地單元和遠程單元，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元安裝在用電信息采集終端上，并與本地單元連接，本地單元就近安裝在用電信息采集終端附近，并與遠程單元連接。
[0024]如圖3所示為本發(fā)明的本地單元的功能模塊圖；本地單元包括接口模塊、電源模塊、處理器、通信模塊和組網(wǎng)模塊，接口模塊和處理器連接，用于將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元發(fā)送的數(shù)據(jù)傳給處理器或者將處理器要發(fā)送的數(shù)據(jù)傳給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，接口模塊同時和電源模塊連接；電源模塊與處理器連接并為處理器供電；組網(wǎng)設(shè)置模塊和處理器連接，用于系統(tǒng)的組網(wǎng)設(shè)置；通信模塊和處理器連接，用于將處理器需要發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為載波信號，并發(fā)送到電力線上進行通訊。
[0025]如圖4所示為本發(fā)明的遠程單元的功能模塊圖；遠程單元包括第一接口模塊、電源模塊、處理器、組網(wǎng)模塊和第二接口模塊，第一接口模塊與電力線連接，檢測電力線載波信號并將信號處理后傳輸給處理器或者將處理器發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為載波信號后發(fā)送到電力線上，同時第一接口模塊還與電源模塊連接；電源模塊與處理器連接并為處理器供電；組網(wǎng)模塊與處理器連接并用于系統(tǒng)的組網(wǎng)設(shè)置；第二接口模塊用于與用電信息采集終端上原有的無線公網(wǎng)通信模塊連接，同時第二接口模塊與處理器連接，用于將處理器發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸給無線公網(wǎng)通信模塊，或者將無線公網(wǎng)通信模塊接收的數(shù)據(jù)傳輸給處理器。
[0026]如圖5~圖6所示為本發(fā)明的一種具體實施例功能模塊圖和電路模塊圖；主要包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元、本地單元以及遠程單元；將原安裝在終端本體上的無線公網(wǎng)通信模塊安裝在遠程單元上，用于虛擬該無線公網(wǎng)通信模塊的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元安裝在用電信息采集終端上；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元和本地單元通過網(wǎng)線連接，本地單元和遠程單元通過電力線連接。
[0027]用電信息采集終端的信號中繼設(shè)備，其控制信號傳輸過程如下:
步驟一:數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元上電，通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元上的升壓模塊升壓后，給本地單元供電，同時通過AD采樣獲取終端給無線公網(wǎng)通信模塊提供的電壓值；
步驟二:本地單元上電后，獲取載波鏈路組網(wǎng)密碼，開始與遠程單元進行組網(wǎng)；
步驟三:遠程單元上電之后，獲取載波鏈路組網(wǎng)密碼，開始與本地單元進行組網(wǎng)配對；步驟四:數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元的處理器將獲取的終端給無線公網(wǎng)通信模塊供電電壓通過串口轉(zhuǎn)RS485發(fā)送給本地單元，本地單元通過RS485轉(zhuǎn)串口把電壓信號發(fā)送到處理器，然后通過串口透傳給載波芯片，經(jīng)過電力線傳輸給遠程單元載波芯片，載波芯片將電力線接收到的電壓信號通過串口發(fā)送給遠程單元處理器，通過判斷接收的電壓值，遠程單元處理器輸出電源控制信號，給無線公網(wǎng)通信模塊上電；
步驟五:遠程單元處理器通過ID識別電路，獲取無線公網(wǎng)通信模塊的ID，將ID組幀、打包通過串口發(fā)送給載波芯片，然后通過電力線透傳給本地單元的載波芯片，本地單元的載波芯片將電力線上接收的ID信號通過串口透傳給本地單元的處理器