CN106504500A - 基于远程无线通信中继技术的多功能远程无线通信中继设备 - Google Patents
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Abstract
基于远程无线通信中继技术的多功能远程无线通信中继设备，把原采集终端自带通讯模块一分为二，分为主模块和从模块，从模块置于无线信号良好位置，将接受的无线信号通过网线传输，走过信号不佳地段，传至主模块，主模块替代原模块位置，将接收信号传回集中器，从模块由主模块供电。可解决位于无线信号盲区的地下室终端离线问题，两个模块间有效通讯距离可达600米；信号接收端带增益功能，保证终端在微弱信号下可正常上线，接收端可放置地点选择余地多,大大降低网线的布线距离；兼容国网型式规范，保证在多厂家终端上，可保证自由替换原通讯模块。
Description
技术领域：
本发明涉及国家电网用电信息采集系统终端通讯相关设备，终端无信号问题解决方案设备，具体为基于增益天线功能和远程无线通信中继技术的多功能远程无线通信中继设备，主要用于地下室类型的信号盲区终端与主站通讯。
背景技术：
1、现有技术解决方式
解决终端上线的方式一般有四种：
(1)采用高增益天线，增强接收端的信号强度；
(2)采用无线通信中继技术的分离式通讯模块，将原有通讯模块一分为二，分为主机从机两部分，从机外置，用于信号接收，主机替代原有通讯模块插于通讯模块插槽。主从二模块中间网线连接，实现从机从有通讯信号地方接入信号，用网线引入主机终端安装位置，保证终端上线；
(3)协调移动/联通公司在地下室安装信号放大器，避免地下室带来的屏蔽，使得地下室有正常的无线通信信号；
(4)布置光纤通道，更换通讯信道，取代原有GPRS/CDMA通讯方式，避免地下室信号屏蔽问题。
2、现有技术缺陷
(1)“增益天线”方案缺陷
增益值有限，地下室信号过于微弱时，无法完成上线，而且布线距离往往仅有10米，虽简单方便但仅能解决一部分台区，其方案的推广普遍性不够。
“无线通信中继技术的分离式通讯模块”方案缺陷
从机需安装至完全正常的信号环境下，需走出配电房，并引出地下室，对于网线布置的施工较为麻烦，时常长度接近100米才可达到目的，且面临线路走向的施工工艺要求。
(3)移动、联通厂商信号布置
投资大，而且依赖谈判以及协商解决，其决定权不在供电公司方面，施工的进度无法得到保障，无法满足现有对于数据抄收实时性较强的大环境。
(4)终端光纤通讯
成本较高，且施工量巨大，施工需整片地段安装，也无法单独对某个台区进行铺设。部分地域无光纤架设条件，光纤解决方案的普遍性实际较差。
发明内容：
本产品基于增益天线技术和无线通信中继技术，所研制设备将目前市场上存在的增益天线和无线通信中继技术的分离式通讯模块进行一体化设计，不但能够实现位于地下室等信号盲区的终端上线，而且该设备的从模块增益天线功能可大大缩短网线的布线距离，使施工量大为缩小，同时具备运行稳定性高，安装简单，无需后续维护等特点。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。
基于远程无线通信中继技术的多功能远程无线通信中继设备，其特征在于：把原采集终端自带通讯模块一分为二，分为主模块和从模块，从模块置于无线信号良好位置，将接受的无线信号通过网线传输，走过信号不佳地段，传至主模块，主模块替代原模块位置，将接收信号传回集中器，从模块由主模块供电。
具体连接为：选取任意位于无线信号盲区的负控终端进行安装调试；
拆开从模块后盖，插入sim卡，并将网线做好，插入网线水晶头，并封闭从模块后盖，模块工作为主模块为从模块供电，虽供电电压较低，但本着尽量不带电操作的原则，先进行从模块方面的安装、连接；
根据手机信号初步确定从模块大致放置位置，由于从模块的平板天线增益接收设计，手机信号2格时终端可保证满格信号登陆主站，满足登陆一般找到手机信号为1格位置即可；通常经验下，地下室配电房排风口，或正对地下室停车场出口等位置相对信号略强，选择好的位置安置从模块将大幅降低从模块拉出距离，减小网线布置的施工工作量；若现场未发现信号合适位置，继续引出从模块或沿电缆井引致地面即可；
布置网线，并做好水晶头，用于主从模块之间的连接。连接网线应采用T586B的标准进行制作，各颜色的排序以及对应功能说明如附图所示；水晶头制作完成后，使用网线测试仪检测网线正确连通，确保全部网线已正确连通。
主模块插入终端原通讯模块插槽，替换原有通讯模块，并连接网线，主模块在终端处取电并通过网线对从模块供电。轻微调整从模块位置(高度、平板朝向等)，平板天线的平板方向朝向空旷且信号尚佳的地方可带来信号增益最大。从模块接受移动/联通的GPRS信号并转化为RS485信号，通过RJ45接口经网线与主模块信息交互，实现通讯模块一分为二使得终端上线，主模块工作状态可根据主模块指示灯了解。
现场调试过程中，主模块T/R灯红绿交替闪烁，表示模块已经与主站产生信息交互，终端即将上线。终端上线后，再使用本产品自带的固定装置对从模块已确定的角度可靠固定。
1.可解决位于无线信号盲区的地下室终端离线问题，两个模块间有效通讯距离可达600米。
2.信号接收端带增益功能，保证终端在微弱信号下可正常上线，接收端可放置地点选择余地多,大大降低网线的布线距离。
3.兼容国网型式规范，保证在多厂家终端上，可保证自由替换原通讯模块。
【有益效果】
本成果可有效解决地下室终端上线困难问题，对于采集系统建设中要求的数据抄读实时性以及稳定性等性能需求完全满足，方案的实施无需外单位参与，有效保障施工安排以及进度管控。
位于地下室的配电室无信号问题，经常随着远离配电室，更加接近地下室出口时无线信号在增强，一味考虑接收端信号增益面临着原信号过于微弱问题明显，一味考虑信号引出的方案由面临着施工量较大。
现设备合理结合两种方法，一方面采用终端无线通信的中继传输技术，实现位于信号盲区的终端的上线，另一方面使从机带信号增益功能，大大降低了现场施工量。无需外接电源灯其他设备，同时可减轻后续维护以及备品备件的一系列安装后的运行问题。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明模块技术原理图。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1和图2所示的基于远程无线通信中继技术的多功能远程无线通信中继设备，把原采集终端自带通讯模块一分为二，分为主模块和从模块，从模块置于无线信号良好位置，将接受的无线信号通过网线传输，走过信号不佳地段，传至主模块，主模块替代原模块位置，将接收信号传回集中器，从模块由主模块供电；
具体操作为：选取任意位于无线信号盲区的负控终端进行安装调试；
拆开从模块后盖，插入sim卡，并将网线做好，插入网线水晶头，并封闭从模块后盖，模块工作为主模块为从模块供电，虽供电电压较低，但本着尽量不带电操作的原则，先进行从模块方面的安装、连接；
根据手机信号初步确定从模块大致放置位置，由于从模块的平板天线增益接收设计，手机信号2格时终端可保证满格信号登陆主站，满足登陆一般找到手机信号为1格位置即可；通常经验下，地下室配电房排风口，或正对地下室停车场出口等位置相对信号略强，选择好的位置安置从模块将大幅降低从模块拉出距离，减小网线布置的施工工作量；若现场未发现信号合适位置，继续引出从模块或沿电缆井引致地面即可；
布置网线，并做好水晶头，用于主从模块之间的连接。连接网线应采用T586B的标准进行制作，各颜色的排序以及对应功能说明如附图所示；水晶头制作完成后，使用网线测试仪检测网线正确连通，确保全部网线已正确连通。
主模块插入终端原通讯模块插槽，替换原有通讯模块，并连接网线，主模块在终端处取电并通过网线对从模块供电。轻微调整从模块位置(高度、平板朝向等)，平板天线的平板方向朝向空旷且信号尚佳的地方可带来信号增益最大。从模块接受移动/联通的GPRS信号并转化为RS485信号，通过RJ45接口经网线与主模块信息交互，实现通讯模块一分为二使得终端上线，主模块工作状态可根据主模块指示灯了解。
工作原理
(1)主模块的设计
由于国网对于集中器GPRS模块关键引脚统一定义，当主模块接口定义满足Q/GDW375.2-2009《电力用户用电信息采集系统型式规范：集中器型式规范》(专变负控终端同样遵循此规范)中关于远程通信模块接口管脚定义表的引脚定义要求时，使得主模块在硬件层面与终端设备兼容性好，可以实现不同厂家终端远程通信模块直接互换。根据国网规范的引脚定义要求，以及主模块所需实现功能，对主模块定义引脚如下所示。
主模块各引脚功能定义
主模块主要实现功能如下：
自身以及从模块的电源供应；
信号传输；
从模块的控制。
该产品兼容性问题主要由主模块决定，本产品主模块中采用信号定义3.3v±0.3v的设计能有效兼容各品牌终端的3v-3.5v的普遍设计思路。
(2)从模块的设计
作为GPRS信号的接收端，电路功能基本保留原集中器通讯模块功能，接收端原天线设计为平板天线接收，能有效达到14Db以上信号增益，满足“微弱信号”下的正常上线。
(3)主从接口
主、从模块之间采用RS485总线通信，物理接口采用RJ-45接口，通过8芯标准网线T568B类做法直接连接，主、从模块接口定义如下所示。
主、从模块接口定义
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.基于远程无线通信中继技术的多功能远程无线通信中继设备，其特征在于：把原采集终端自带通讯模块一分为二，分为主模块和从模块，从模块置于无线信号良好位置，将接受的无线信号通过网线传输，走过信号不佳地段，传至主模块，主模块替代原模块位置，将接收信号传回集中器，从模块由主模块供电。
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| CN201611069253.XA CN106504500A (zh) | 2016-11-28 | 2016-11-28 | 基于远程无线通信中继技术的多功能远程无线通信中继设备 |
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| CN201611069253.XA CN106504500A (zh) | 2016-11-28 | 2016-11-28 | 基于远程无线通信中继技术的多功能远程无线通信中继设备 |
Publications (1)
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| CN201611069253.XA Pending CN106504500A (zh) | 2016-11-28 | 2016-11-28 | 基于远程无线通信中继技术的多功能远程无线通信中继设备 |
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