CN106093988A - 一种具有定位功能的配变电终端及其定位实现方法 - Google Patents

一种具有定位功能的配变电终端及其定位实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有定位功能的配变电终端及其定位实现方法，它包括配变电终端本体（1），所述配变电终端本体（1）上设有通信模块（2）；所述通信模块（2）包括支持多制式网络的无线模块（3）和支持多种定位系统并且能够同步开启多种定位系统的定位模块（4）；所述定位模块（4）与无线模块（3）电连接，用以将经度信息和纬度信息通过无线模块（3）发送至配变电终端本体（1）的主站进行定位。本发明的优点是定位所受的局限性较小，定位出错的概率小。

Description

一种具有定位功能的配变电终端及其定位实现方法
技术领域
本发明涉及一种具有定位功能的配变电终端及其定位实现方法。
背景技术
智能配变终端是对配电变压器、进出线开关、剩余电流动作保护器、智能电能表等运行信息进行采集和用户用电信息进行收集的设备，完成配电变压器计量总表监测、剩余电流动作保护器监测、状态监测、负荷管理、动态无功补偿/三相不平衡治理/谐波治理、安全防护、互动化管理、资产管理、视频监视、环境监测和分布式电源接入管理等功能。
目前的智能配变终端不具有定位功能，台区工作人员在主站监控系统中根据终端安装时的大体位置，填写终端的地理位置档案，该位置的准确度比较低。终端发生问题，出现失效时候需要主站区工作人员亲自到现场查找分析问题时候，由于无法对终端进行定位，主站区工作人员如果对具体的安装位置不熟悉，则需要耗费大量的时间去查找终端安装的地理位置。这样既浪费主站区工作人员的时间，降低了工作效率。
针对上述的情况，公告号为CN 102915626 A的专利文件公开一种远程抄表系统及其集中器以及授时方法，通过在集中器（是智能配变终端中负责采集用户用电信息的一个部分）中加装GPS模块实现集中器定位，但是该系统只能依靠GPS模块实现定位，所受到的局限性较大，无法为对终端进行更精确地定位，不利于主站区工作人员开展抢修工作。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种具有定位功能的配变电终端，该配变电终端，能够开启多种定位模式，在多制式网络的基础上，进行定位，定位所受的局限性较小，定位出错的概率小。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种具有定位功能的配变电终端，它包括配变电终端本体，所述配变电终端本体上设有通信模块；所述通信模块包括支持多制式网络的无线模块和支持多种定位系统并且能够同步开启多种定位系统的定位模块；所述定位模块与无线模块电连接，用以将经度信息和纬度信息通过无线模块发送至配变电终端本体的主站进行定位。
采用以上的结构后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：主要的发明点集中在通信模块上，该通信模块包括支持多制式网络的无线模块和支持多种定位系统并且能够同步开启多种定位系统的定位模块；定位模块与无线模块电连接，用以将经度信息和纬度信息通过无线模块发送至配变电终端本体的主站进行定位。基于上述的相关结构，该配变电终端，能够开启多种定位模式，在多制式网络的基础上，进行定位，由于可以采用多种定位系统进行定位，定位所受的局限性较小，定位出错的概率小，同时，通过支持多制式网络的无线模块，有利于保证定位信号的不间断。
作为一种优选，所述定位模块包括控制模块和支持GPS的第一子集定位模块；所述第一子集定位模块与控制模块电连接，用以第一子集定位模块向控制模块发送一标准NMEA0183协议语句以及控制模块从该标准NMEA0183协议语句中获取该配变电终端本体的经度信息和纬度信息，并将该经度信息和该纬度信息通过无线模块发送至配变电终端本体的主站进行定位。通过GPS定位系统，获得配变电终端本体的经度信息和纬度信息，实现定位，方便主站区工作人员找到配变电终端本体的位置，从而加快维修进程。
作为一种优选，所述定位模块还包括支持北斗卫星定位系统的第二子集定位模块，所述第二子集定位模块与控制模块电连接，用以控制模块获取配变电终端本体的经度信息和纬度信息，并将该经度信息和该纬度信息通过无线模块发送至配变电终端本体的主站进行定位。通过北斗卫星定位系统，获得配变电终端本体的经度信息和纬度信息，实现定位，方便主站区工作人员找到配变电终端本体的位置，从而加快维修进程。
作为一种优选，所述定位模块还包括支持伽利略卫星定位系统的第三子集定位模块；所述第三子集定位模块与控制模块电连接，用以控制模块获取配变电终端本体的经度信息和纬度信息，并将该经度信息和该纬度信息通过无线模块发送至配变电终端本体的主站进行定位。通过伽利略卫星定位系统，获得配变电终端本体的经度信息和纬度信息，实现定位，方便主站区工作人员找到配变电终端本体的位置，从而加快维修进程。
作为一种优选，所述无线模块包括支持中国移动2G/3G/4G的第一子集无线模块、支持中国联通2G/3G/4G的第二子集无线模块以及支持中国电信2G/3G/4G的第三子集无线模块。支持不同运营商的不同制式的网络模式，多种选择，能够选择一种最优的模式进行经度信息和纬度信息的发送，保证定位信号的不间断。
本发明要解决的技术问题是，提供一种具有定位功能的配变电终端的定位实现方法，该定位实现方法确保定位不会出错的概率小，保证定位信号强度，不会出现间断。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种基于权利要求1所述的具有定位功能的配变电终端的定位实现方法，它包括以下步骤，
步骤一：定位模块同时启动第一子集定位模块、第二子集定位模块以及第三子集定位模块；
步骤二：对比第一子集定位模块与GPS的信号连接强度A，第二子集定位模块与北斗卫星定位系统的信号连接强度B以及第三子集定位模块与伽利略卫星定位系统的信号连接强度C，启用信号连接强度最大所对应的子集定位模块；
步骤三：在控制模块获取配变电终端本体的经度信息和纬度信息，并将该经度信息和该纬度信息通过无线模块发送至配变电终端本体的主站进行定位。
采用以上的方法后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：选择信号连接强度最大的定位系统进行定位，为定位的准确性以及定位信号可持续地获取提供了基础。
作为一种优选，在步骤三中，根据该经度信息和该纬度信息会根据信号通道的忙碌状况择机地选择第一子集无线模块、第二子集无线模块或者第三子集无线模块进行通信。
作为一种优选，在步骤二与步骤三之间还有另一步骤，在该步骤中，对第一子集定位模块、第二子集定位模块以及第三子集定位模块的经度信息和维度信息进行求平均计算，获得经度平均值以及维度平均值，剔除偏差较大的两组经维度信息所对应的子集定位模块，使剩余一子集无线模块与控制模块建立通信。上述步骤主要是为了剔除出现定位偏移平均值最大的两组子集定位模块所传递的经度信息和纬度信息，与剩余一组进行通信。
作为一种优选，在步骤二中，信号连接强度对比的过程的时间间隔为Ts。通过设置时间间隔T有利于及时更新信号连接强度A、信号连接强度B以及信号连接强度C，以便于及时做出调整。
附图说明
图1是本发明的电路图。
图2是本发明的流程图。
图中所示：1、配变电终端本体，2、通信模块，3、无线模块，301、第一子集无线模块，302、第二子集无线模块，303、第三子集无线模块，4、定位模块，401、第一子集定位模块，402、第二子集定位模块，403、第三子集定位模块，404、控制模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
如附图1所示，本发明一种具有定位功能的配变电终端，它包括配变电终端本体1，所述配变电终端本体1上设有通信模块2；所述通信模块2包括支持多制式网络的无线模块3和支持多种定位系统并且能够同步开启多种定位系统的定位模块4；所述定位模块4与无线模块3电连接，用以将经度信息和纬度信息通过无线模块3发送至配变电终端本体1的主站进行定位，其中，配变电终端本体1上还设有配电变压器计量总表监测模块，剩余电流动作保护器监测模块、、负荷管理模块、谐波治理模块等模块。
所述定位模块4包括控制模块404和支持GPS的第一子集定位模块401；所述第一子集定位模块401与控制模块404电连接，用以第一子集定位模块401向控制模块404发送一标准NMEA0183协议语句以及控制模块404从该标准NMEA0183协议语句中获取该配变电终端本体1的经度信息和纬度信息，并将该经度信息和该纬度信息通过无线模块3发送至配变电终端本体1的主站进行定位，第一子集定位模块401处于工作状态时，会源源不断地把接收GPS卫星发射的信号，捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，获得必要的导航和定位信息及观测量；然后对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出定位信息数据，如经度、纬度、高度、时间等，其中，NMEA-0183协议是美国国家海洋电子协会（National Marine Electronics Association）为海用电子设备制定的标准格式。目前业已成了GPS导航设备统一的RTCM（Radio Technical Commissionfor Maritime services）标准协议。NMEA-0183协议采用ASCII码来传递GPS定位信息。
所述定位模块4还包括支持北斗卫星定位系统的第二子集定位模块402，所述第二子集定位模块402与控制模块404电连接，用以控制模块404获取配变电终端本体1的经度信息和纬度信息，并将该经度信息和该纬度信息通过无线模块3发送至配变电终端本体1的主站进行定位。
所述定位模块4还包括支持伽利略卫星定位系统的第三子集定位模块403；所述第三子集定位模块403与控制模块404电连接，用以控制模块404获取配变电终端本体1的经度信息和纬度信息，并将该经度信息和该纬度信息通过无线模块3发送至配变电终端本体1的主站进行定位。
所述无线模块3包括支持中国移动2G/3G/4G的第一子集无线模块301、支持中国联通2G/3G/4G的第二子集无线模块302以及支持中国电信2G/3G/4G的第三子集无线模块303。
配变电终端本体1，译码提取到地理位置信息，即经纬度、高度信息。地理位置信息可以显示在配变电终端本体1的界面中供工作人员翻阅查看。同时台区主站工作人员可以通过APN专网远程召测该配变电终端本体1的地理位置信息。然后将该地理位置信息通过相应的软件换算成对应的点显示在电子地图上，利用这些信号完成定位工作。
带定位功能的配变电终端本体1，主站区工作人员可以在主站监控系统中召测该配变电终端本体1安装的地理位置经度、纬度等，由于终端内部带有GPS定位功能，定位准确，即使出现更换配变电终端本体1或者安装的地理位置移动的情况，也能够实时读取到地理位置信息。工作人员需要到安装现场维修配变电终端本体1时可以将读取到的地理位置信息转换到电子地图中，通过导航等方式到达安装现场。
如附图2所示，本发明一种具有定位功能的配变电终端的定位实现方法，它包括以下步骤，
步骤一：定位模块4同时启动第一子集定位模块401、第二子集定位模块402以及第三子集定位模块403；
步骤二：对比第一子集定位模块401与GPS的信号连接强度A，第二子集定位模块402与北斗卫星定位系统的信号连接强度B以及第三子集定位模块403与伽利略卫星定位系统的信号连接强度C，启用信号连接强度最大所对应的子集定位模块；
步骤三：在控制模块404获取配变电终端本体1的经度信息和纬度信息，并将该经度信息和该纬度信息通过无线模块3发送至配变电终端本体1的主站进行定位。
在步骤三中，根据该经度信息和该纬度信息会根据信号通道的忙碌状况择机地选择第一子集无线模块301、第二子集无线模块302或者第三子集无线模块303进行通信。
在步骤二与步骤三之间还有另一步骤，在该步骤中，对第一子集定位模块401、第二子集定位模块402以及第三子集定位模块403的经度信息和维度信息进行求平均计算，获得经度平均值以及维度平均值，剔除偏差较大的两组经维度信息所对应的子集定位模块，使剩余一子集无线模块与控制模块404建立通信。
在步骤二中，信号连接强度对比的过程的时间间隔为Ts。

Claims (9)

1.一种具有定位功能的配变电终端，它包括配变电终端本体（1），所述配变电终端本体（1）上设有通信模块（2）；其特征在于：所述通信模块（2）包括支持多制式网络的无线模块（3）和支持多种定位系统并且能够同步开启多种定位系统的定位模块（4）；所述定位模块（4）与无线模块（3）电连接，用以将经度信息和纬度信息通过无线模块（3）发送至配变电终端本体（1）的主站进行定位。
2.根据权利要求1所述的一种具有定位功能的配变电终端，其特征在于：所述定位模块（4）包括控制模块（404）和支持GPS的第一子集定位模块（401）；所述第一子集定位模块（401）与控制模块（404）电连接，用以第一子集定位模块（401）向控制模块（404）发送一标准NMEA0183协议语句以及控制模块（404）从该标准NMEA0183协议语句中获取该配变电终端本体（1）的经度信息和纬度信息，并将该经度信息和该纬度信息通过无线模块（3）发送至配变电终端本体（1）的主站进行定位。
3.根据权利要求2所述的一种具有定位功能的配变电终端，其特征在于：所述定位模块（4）还包括支持北斗卫星定位系统的第二子集定位模块（402），所述第二子集定位模块（402）与控制模块（404）电连接，用以控制模块（404）获取配变电终端本体（1）的经度信息和纬度信息，并将该经度信息和该纬度信息通过无线模块（3）发送至配变电终端本体（1）的主站进行定位。
4.根据权利要求3所述的一种具有定位功能的配变电终端，其特征在于：所述定位模块（4）还包括支持伽利略卫星定位系统的第三子集定位模块（403）；所述第三子集定位模块（403）与控制模块（404）电连接，用以控制模块（404）获取配变电终端本体（1）的经度信息和纬度信息，并将该经度信息和该纬度信息通过无线模块（3）发送至配变电终端本体（1）的主站进行定位。
5.根据权利要求1所述的一种具有定位功能的配变电终端，其特征在于：所述无线模块（3）包括支持中国移动2G/3G/4G的第一子集无线模块（301）、支持中国联通2G/3G/4G的第二子集无线模块（302）以及支持中国电信2G/3G/4G的第三子集无线模块（303）。
6.一种基于权利要求1所述的具有定位功能的配变电终端的定位实现方法，它包括以下步骤，其特征在于：
步骤一：定位模块（4）同时启动第一子集定位模块（401）、第二子集定位模块（402）以及第三子集定位模块（403）；
步骤二：对比第一子集定位模块（401）与GPS的信号连接强度A，第二子集定位模块（402）与北斗卫星定位系统的信号连接强度B以及第三子集定位模块（403）与伽利略卫星定位系统的信号连接强度C，启用信号连接强度最大所对应的子集定位模块；
步骤三：在控制模块（404）获取配变电终端本体（1）的经度信息和纬度信息，并将该经度信息和该纬度信息通过无线模块（3）发送至配变电终端本体（1）的主站进行定位。
7.根据权利要求6所述的一种具有定位功能的配变电终端的定位实现方法，其特征在于：在步骤三中，根据该经度信息和该纬度信息会根据信号通道的忙碌状况择机地选择第一子集无线模块（301）、第二子集无线模块（302）或者第三子集无线模块（303）进行通信。
8.根据权利要求6所述的一种具有定位功能的配变电终端的定位实现方法，其特征在于：在步骤二与步骤三之间还有另一步骤，在该步骤中，对第一子集定位模块（401）、第二子集定位模块（402）以及第三子集定位模块（403）的经度信息和维度信息进行求平均计算，获得经度平均值以及维度平均值，剔除偏差较大的两组经维度信息所对应的子集定位模块，使剩余一子集无线模块与控制模块（404）建立通信。
9.根据权利要求6所述的一种具有定位功能的配变电终端的定位实现方法，其特征在于：在步骤二中，信号连接强度对比的过程的时间间隔为Ts。
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