CN102695301A - 230MHz无线通信速率自适应专变采集终端 - Google Patents

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Abstract

本发明是230MHz无线通信速率自适应专变采集终端。接口单元的信号输出/输入端与转接板的第一信号输入/输出端对应相接，处理显示单元的信号输出/输入端与转接板的第二信号输入/输出端对应相接，通讯单元的信号输出/输入端与转接板的第三信号输入/输出端对应相接，电源输出端与转接板、通讯单元、处理显示单元和接口单元的电源输入端相接。优点：具备2400bps-MSK、9600bps-GMSK、19200bps-4FSK三种不同速率和调制方式的230MHz专网信道，适应不同的系统和现场条件，在不具备230M专网信道或需要使用公网信道时，通过主站下发或手动设置，使用GPRS或CDMA公网信道登录并入网运行。

Description

230MHz无线通信速率自适应专变采集终端
技术领域
本发明涉及的是电力负荷控制系统用230MHz无线通信速率自适应专变采集终端，属于无线数传技术领域。
背景技术
在国网“十二五”电网智能化规划 “全覆盖、全采集、全费控”的要求下，当前各地用电信息采集系统均获得长足的发展。2011年实施的国家《电力需求侧管理办法》第十八条规定，100KVA以上专变用户需采用控制型终端，近期国家电网文件更明确 “专变用光纤、专网” 的要求。因此，专网系统的建设将在全国更大范围内铺开，市场需求潜力巨大，专网产品面临着新的更大的发展机遇。随着技术的发展，在用电信息采集系统多年来发展的历程中，230M专网终端经历了1200bps、2400bps、9600bps、19200bps通讯速率的不断提升和演变的过程。在国网智能电网建设的要求下，现有的用电信息采集系统对专变用户进行用电信息采集、负荷监控、有序用电等工作也越来越深入和重要，现有的系统也面临着扩容和改造的需求。对于专变采集终端来说，如何适应原有系统主站和新建主站间的差异，实现良好的兼容性的需求也越发迫切。本终端就是充分考虑兼容原有信道的基础上，融合了230M最新窄带超高速技术，同时兼容公网信道的新一代终端。
发明内容
本发明提出的是一种电力负荷控制系统用230MHz无线通信速率自适应专变采集终端，其目的用于电力负荷控制系统中兼容230MHz专网多种bps信道组网和公网入网的专变采集终端，其目的旨在满足现有系统存在的多种bps专网信道和公网信道并存的需求，实现对现有系统信道良好的兼容性，解决系统组网困难、终端改造难度大、终端信道兼容性差等问题， 从而实现最新专网技术同老系统、公网系统的完美兼容和统一。
本发明的技术解决方案：其结构包括接口单元、处理显示单元、通讯单元和电源单元，其中接口单元的信号输出/输入端与转接板的第一信号输入/输出端对应相接，处理显示单元的信号输出/输入端与转接板的第二信号输入/输出端对应相接，通讯单元的信号输出/输入端与转接板的第三信号输入/输出端对应相接，电源单元的电源输出端分别与转接板、通讯单元、处理显示单元和接口单元的电源输入端相接。
本发明的优点：1）通信速度快，系统基站、终端的电台设备实际启动延时从传统系统的50-200ms提高到5ms以上，大大提高了系统响应速度。2）支持无线传输速率为19.2Kbps数据流传输，19.2kbps通道采用FEC前向纠错、交织编码和CRC冗余校验，采用独特流时序控制技术。3）每台终端平均实时数据巡测时间仅为110ms，长数据帧巡测时间仅为230ms。4）数据巡测时基站可对主站召测命令实现多台终端连续发送，并可连续接收终端返回数据，通过严格的时序控制，消除了基站、终端设备在数据处理、应答等待时间方面的消耗，系统数据采集时间大幅缩短。5）具有智能路由功能：终端可采集临近终端的信号场强、信号质量等信息，基站通过定时巡测采集所有终端上下行场强、信号质量及终端存储的临近终端的场强、信号质量等信息。对因高大建筑物、山丘等遮挡而信号较弱的终端，系统可计算出对该终端数据采集最佳的多级、对称或非对称的路由，解决基站覆盖区内通讯盲点的通讯问题。6）单工频点应用和蜂窝式组网四合一终端推荐采用单工频点，国家无委批准的15对双工频点可以拆分为30对单工频点，加上原来的10对单工频点，系统可使用的频点为40对，扩展了传统230M系统的频点。使用这些频点，利用频率复用技术，可在用电区域内规划多个基站实现蜂窝式组网，从而对供电区域内实现全面的信号覆盖。
附图说明
附图1是电力负荷控制系统用230MHz无线通信速率自适应专变采集终端的结构框图。
具体实施方式
对照附图1，其结构包括接口单元、处理显示单元、通讯单元和电源单元，其中接口单元的信号输出/输入端与转接板的第一信号输入/输出端对应相接，处理显示单元的信号输出/输入端与转接板的第二信号输入/输出端对应相接，通讯单元的信号输出/输入端与转接板的第三信号输入/输出端对应相接，电源单元的电源输出端分别与转接板、通讯单元、处理显示单元和接口单元的电源输入端相接。
所述的接口单元配置了4路控制输出接口、8路遥信状态输入接口、8路脉冲输入接口、2路RS485接口；其中4路控制输出接口，与用户配电柜控制开关相接，实现对用户的用电负荷的控制；
8路遥信状态输入接口与用户配电柜控制开关辅助触点相接，实现对用户控制开光状态的监测；
8路脉冲输入接口与电能表有、无功脉冲输出端口相接，实现对用户用电负荷的计算、存储和分析；
2路RS485接口与电能表RS485口相接，实现对电能表功率、电量、需量、电压、电流等数据的采集。
单元的各种数据进行统计分析后保存在RAM内等待主站召测，同时处理单元也执行主台下发的命令，处理单元还配备有标准的RS232口，供现场通讯。处理显示单元可以同时接收缓存多个来自于通讯单元接收的主站信号，并逐一进行处理，通过通讯单元将数据发送回主站，实现主站对终端的多发多收通讯处理，从而支持主站多发多收的流式通讯传输，提高系统效率。
通讯单元同主台通讯，默认状态下采用2400bps MSK、9600bps GMSK 和19200bps 4FSK 三种专网信道调制解调模式，自动接收和判断多种波特率信号，解调后送给终端处理显示单元；处理显示单元对命令响应后以下行同样的调制解调方式将响应数据送给电台发送给主台；当没有专网信号时，现场通过显示按键将默认专网通道修改为GPRS或其他公网通道，实现和主台的数据交换在需要时，主台可以下发命令对终端进行专、公网信道切换，使得终端工作在最佳的通讯信道，实现终端和主站的良好通讯。
通讯单元由modem板和高速电台组成，其中，modem板包含230M信道modem池和公网通讯单元；所述的modem池含2400bps MSK、9600bps GMSK 和19200bps 4FSK 三种中调制解调器；公网通讯单元可选配GPRS、CDMA或其他公网通讯模块，需要进行专网、公网切换时，处理显示单元根据主站下发命令或按键手动切换命令，通过处理显示单元到通讯单元的串型通讯端口的控制脚，通知modem板单片机通过模拟开关将信道切换到对应公、专网信道。  当切换到专网信道时，modem板单片机同多多种调制解调器同时接收解调来自基站的射频信号，判断出信号真正的调制解调方式对数据进行处理；当切换到公网信道时，modem板只作接口转换，将处理显示单元和公网模块进行串口连接通讯，处理显示单元根据公网模块类型启动终端上线流程，实现公网模式下的入网和数据传输。

Claims (4)

1.电力负荷控制系统用230MHz无线通信速率自适应专变采集终端，其特征是包括接口单元、处理显示单元、通讯单元和电源单元，其中接口单元的信号输出/输入端与转接板的第一信号输入/输出端对应相接，处理显示单元的信号输出/输入端与转接板的第二信号输入/输出端对应相接，通讯单元的信号输出/输入端与转接板的第三信号输入/输出端对应相接，电源单元的电源输出端分别与转接板、通讯单元、处理显示单元和接口单元的电源输入端相接。
2.根据权利要求1所述的电力负荷控制系统用230MHz无线通信速率自适应专变采集终端，其特征是所述的接口单元配置了4路控制输出接口、8路遥信状态输入接口、8路脉冲输入接口、2路RS485接口；其中4路控制输出接口，与用户配电柜控制开关相接，实现对用户的用电负荷的控制；8路遥信状态输入接口与用户配电柜控制开关辅助触点相接，实现对用户控制开光状态的监测；8路脉冲输入接口与电能表有、无功脉冲输出端口相接，实现对用户用电负荷的计算、存储和分析；2路RS485接口与电能表RS485口相接，实现对电能表功率、电量、需量、电压、电流等数据的采集。
3.根据权利要求1所述的电力负荷控制系统用230MHz无线通信速率自适应专变采集终端，其特征是所述的处理显示单元是一个由ARM9芯片为核心的数字处理单元，对来自接口单元的各种数据进行统计分析后保存在RAM内等待主站召测，同时处理单元也执行主台下发的命令，处理单元还配备有标准的RS232口，供现场通讯；处理显示单元同时接收缓存多个来自于通讯单元 接收的主站信号，并逐一进行处理，通过通讯单元将数据发送回主站，实现主站对终端的多发多收通讯处理，从而支持主站多发多收的流式通讯传输，提高系统效率。
4.根据权利要求1所述的电力负荷控制系统用230MHz无线通信速率自适应专变采集终端，其特征是所述的通讯单元由modem板和高速电台组成，其中，modem板包含230M信道modem池和公网通讯单元；所述的modem池含2400bps MSK、9600bps GMSK 和19200bps 4FSK 三种中调制解调器；公网通讯单元可选配GPRS、CDMA或其他公网通讯模块，需要进行专网、公网切换时，处理显示单元根据主站下发命令或按键手动切换命令，通过处理显示单元到通讯单元的串型通讯端口的控制脚，通知modem板单片机通过模拟开关将信道切换到对应公、专网信道，当切换到专网信道时，modem板单片机同多种调制解调器同时接收解调来自基站的射频信号，判断出信号真正的调制解调方式对数据进行处理；当切换到公网信道时，modem板只作接口转换，将处理显示单元和公网模块进行串口连接通讯，处理显示单元根据公网模块类型启动终端上线流程，实现公网模式下的入网和数据传输。
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