CN109066998A - 一种配电柜智能通信终端 - Google Patents

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张刚
陈果
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徐红兵
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Abstract

本发明公开了一种配电柜智能通信终端，实现了485总线数据和LORA无线数据的相互切换，并且采用了两种不同距离的485总线传输方式，可兼容不同传输距离的485设备，在有线不能覆盖的地方，采用无线的方式进行通讯，扩大了设备的应用范围，设备初始化可自动完成，不需要人的介入，同时还可避免浪涌设备失效带来的损失，结构简单成本低廉，容易控制，采用导轨安装，方便在现有配电柜上面进行改装。

Description

一种配电柜智能通信终端
技术领域
本发明属于配电柜通信设备技术领域，更为具体地讲，涉及一种配电柜智能通信终端。
背景技术
现阶段的配电柜通信系统中使用的通信方式比较单一，一般为无线射频通信，或者总线通信，或者WIFI通信。单一的通信方式导致接入不同控制系统的时候需要考虑控制系统的通信方式，不能灵活的接入各种控制系统。
传统的无线射频传输距离较近，抗干扰能力较弱，特别是在电磁环境复杂的小区中，传输效果非常不好。总线通信一般为485总线，不能兼容各种对总线传输距离、传输质量有要求的设备，总线的利用效率不高。WIFI通讯方式也存在传输距离较近，抗干扰能力弱的特点，并且多种通信方式不能手动切换，另外各种通信方式之间可能存在干扰，从而降低了系统的可靠性。
终端设备初始化大多需要人手动设置相应的信息，操作烦琐。浪涌设备长期处于雷击的环境中，可能失效，未及时更换会对整个配电柜系统造成更大的损坏。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种配电柜智能通信终端，能够提高无线传输的稳定性和传输距离。
为实现上述发明目的，本发明一种配电柜智能通信终端，其特征在于，包括：
STM32单片机，通过串行方式连接终端中的其余模块，并作为通信终端的控制中心；
DC-DC电源模块，外接12V直流电源，为通信终端中的其余模块提供电源；
浪涌检测模块，用于检测配电柜中的浪涌装置失效情况；
按钮开关，切换485远距离通信方式或LORA无线通信方式；
LED，通过闪烁来显示通信终端的工作状态；
485远距离通信模块，连接上级485设备和单片机，完成单片机和上级485设备数据中继；
485近距离通讯模块，连接下级485设备和单片机，完成单片机和下级485设备数据中继；
LORA无线通信模块，连接上级485设备和单片机，完成单片机和上级485设备数据中继；
EEPROM存储器，连接单片机，存储上级或者下级485设备的数据；
通信终端上电后先进行初始化，自动通过485远距离通信模块或LORA无线通信模块和上级设备建立串行通讯，获取上级设备的地址响应信息，然后查找EEPROM存储器中是否存储有上级设备的地址信息，如果没有，则将上级设备响应后的地址信息存储在EEPROM存储器，如果有，则与上级设备的地址响应信息进行比对，确认通过后，初始化完成，同时控制LED长时间闪烁后自动关闭；
初始化完成后，STM32单片机根据上级设备指令和按钮状态自动判断当前通信终端的模式为通信中继还是控制设备；
当通信终端的模式为通信中继时，通信终端转发上级设备数据：STM32单片机控制LORA无线通信模块接收无线信号或接收485远距离通信模块输出的数据，接收处理后通过485近距离通讯模块发送到近距离通讯485总线上，进而控制其它设备；通信终端向上级设备传输数据：首先接收处理485近距离通讯模块输出的数据，并与EEPROM存储器所存储的智能终端的地址信息进行比较，如果地址能够匹配上，STM32单片机通过485远距离通讯模块将数据发送到远距离通讯485总线上或者通过LORA无线通信模块发射无线信号，进而将数据发送到上级设备；
当通信终端的模式为控制设备时，STM32单片机通过检测按钮中断判断按钮开关是否被按下，如果按钮开关按下，则切换成LORA无线通信方式，如果按钮开关没被按下，则为485总线通信方式；在该模式下，智能终端还通过浪涌检测模块实时检测浪涌失效信号，如果防雷器失效，STM32单片机则将相应的信息通过485远距离通讯模块或者LORA无线通信模块发送到上级设备。
本发明的发明目的是这样实现的：
本发明一种配电柜智能通信终端，实现了485总线数据和LORA无线数据的相互切换，并且采用了两种不同距离的485总线传输方式，可兼容不同传输距离的485设备，在有线不能覆盖的地方，采用无线的方式进行通讯，扩大了设备的应用范围，设备初始化可自动完成，不需要人的介入，同时还可避免浪涌设备失效带来的损失，结构简单成本低廉，容易控制，采用导轨安装，方便在现有配电柜上面进行改装。
附图说明
图1是本发明一种配电柜智能通信终端原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。
实施例
图1是本发明一种配电柜智能通信终端原理图。
在本实施例中，如图1所示，本发明一种配电柜智能通信终端，包括：STM32单片机1、DC-DC电源模块2、浪涌检测模块3、按钮开关4、LED5、485远距离通信模块6、LORA无线通信模块7、485近距离通讯模块8、EEROM存储器9。
其中，各个子模块的功能为：STM32单片机1，通过串行方式连接终端中的其余模块，并作为通信终端的控制中心；
DC-DC电源模块2，外接12V直流电源，为通信终端中的其余模块提供电源；
浪涌检测模块3，用于检测配电柜中的浪涌装置失效情况；
按钮开关4，切换485远距离通信方式或LORA无线通信方式；
LED5，通过闪烁来显示通信终端的工作状态；
485远距离通信模块6，连接上级485设备和STM32单片机1，完成STM32单片机1和上级485设备数据中继；
485近距离通讯模块8，连接下级485设备和STM32单片机1，完成STM32单片机1和下级485设备数据中继；
LORA无线通信模块7，连接上级485设备和STM32单片机1，完成STM32单片机1和上级485设备数据中继；
EEPROM存储器9，连接STM32单片机1，存储上级或者下级485设备的数据。
配电柜智能终端的初始化配置过程，智能终端上电后会自动通过485远距离通信模块6或者LORA无线通信模块7和上级设备建立串行通讯方式连接，获得上级设备的地址响应信息，并查找EEPROM9是否存储上级设备的地址信息，如果没有则将上级设备响应后的地址信息存储在EEPROM9，如果EEPROM9有上级设备的地址信息，和上级设备响应的信息进行比对，确认通过后，初始化完成，LED5长时间闪烁后关闭，提示初始化完成，所述初始化过程不需要人为干预，均通过智能终端自动完成。
配电柜智能终端的通信中继过程，STM32单片机1通过接收处理485远距离通信模块6或者LORA无线通信模块7输出数据与EEPROM9所存储的智能终端的地址进行比较，如果地址能够匹配上，STM32单片机1通过485近距离通讯模块8将数据发送到近距离通讯485总线上，进而控制其它设备，STM32单片机1通过接收处理485近距离通讯模块8输出数据与EEPROM9所存储的智能终端的地址进行比较，如果地址能够匹配上，STM32单片机1通过485远距离通讯模块6将数据发送到远距离通讯485总线上或者通过LORA无线通信模块7发射无线信号，进而将近距离通讯485总线上的数据传输到上级设备。
配电柜智能终端作为控制设备工作过程，按下按钮开关4，STM32单片机1通过判断按钮开关4被按下，切换成LORA无线通信方式，按钮开关4没被按下则为485总线通信方式，智能终端通过浪涌检测模块3检测浪涌失效信号，如果防雷器失效则将相应的信息通过485远距离通讯模块6或者LORA无线通信模块7发送到上级设备。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (1)

1.一种配电柜智能通信终端，其特征在于，包括：
STM32单片机，通过串行方式连接终端中的其余模块，并作为通信终端的控制中心；
DC-DC电源模块，外接12V直流电源，为通信终端中的其余模块提供电源；
浪涌检测模块，用于检测配电柜中的浪涌装置失效情况；
按钮开关，切换485远距离通信方式或LORA无线通信方式；
LED，通过闪烁来显示通信终端的工作状态；
485远距离通信模块，连接上级485设备和单片机，完成单片机和上级485设备数据中继；
485近距离通讯模块，连接下级485设备和单片机，完成单片机和下级485设备数据中继；
LORA无线通信模块，连接上级上级485设备和单片机，完成单片机和上级485设备数据中继；
EEPROM存储器，连接单片机，存储上级或者下级485设备的数据；
通信终端上电后先进行初始化，自动通过485远距离通信模块或LORA无线通信模块和上级设备建立串行通讯，获取上级设备的地址响应信息，然后查找EEPROM存储器中是否存储有上级设备的地址信息，如果没有，则将上级设备响应后的地址信息存储在EEPROM存储器，如果有，则与上级设备的地址响应信息进行比对，确认通过后，始化完成，同时控制LED长时间闪烁后自动关闭；
初始化完成后，STM32单片机根据上级设备指令和按钮状态自动判断当前通信终端的模式为通信中继还是控制设备；
当通信终端的模式为通信中继时，通信终端转发上级设备数据：STM32单片机控制LORA无线通信模块接收无线信号或接收485远距离通信模块输出的数据，接收处理后通过485近距离通讯模块发送到近距离通讯485总线上，进而控制其它设备；通信终端向上级设备传输数据：首先接收处理485近距离通讯模块输出的数据，并与EEPROM存储器所存储的智能终端的地址信息进行比较，如果地址能够匹配上，STM32单片机通过485远距离通讯模块将数据发送到远距离通讯485总线上或者通过LORA无线通信模块发射无线信号，进而将数据发送到上级设备；
当通信终端的模式为控制设备时，STM32单片机通过检测按钮中断判断按钮开关是否被按下，如果按钮开关按下，则切换成LORA无线通信方式，如果按钮开关没被按下，则为485总线通信方式；在该模式下，智能终端还通过浪涌检测模块实时检测浪涌失效信号，如果防雷器失效，STM32单片机则将相应的信息通过485远距离通讯模块或者LORA无线通信模块发送到上级设备。
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