CN112422612A - 一种基于lora无线通讯的配电网监控数传系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种基于LORA无线通讯技术的配电网远程监控数传系统，包括服务器和多个UHF子网络，UHF子网络之间两两连接,每个UHF子网络包括一个集中器、若干个无线终端以及漏电断路器，UHF子网络与服务器连接，集中器和无线终端均设置射频参数和设备编号，集中器预设所管理的无线终端数量，集中器与无线终端连接，每个无线终端均连接有一个漏电断路器。集中器和无线终端的射频参数和设备编号相对应，任何两个集中器之间均能传输通讯。本发明的有益效果为通过采用集中器分管无线终端的方式，减少SIM卡的使用，节省成本，同时又能保证良好的通讯传输；还具备数据包加密，提高了数据包传输的安全性。

Description

一种基于LORA无线通讯的配电网监控数传系统及方法

技术领域

本发明涉及配电网系统领域，尤其涉及到一种基于LORA无线通讯的配电网监控数传系统。

背景技术

当前供电企业的远程监控技术都采用GPRS无线网络进行数据采集，但每月的SM流量包月费已经给企业带来不小的经济负担，也制约着刚起步的配电网远程监控技术的实施。如何拓展无线网络技术种类，采用最经济、最实惠和最稳定的技术组建配电网远程监控网络，是亟需探究的课题。

如中国专利公开号为CN206948035U的配电网状态数据采集装置，包括：状态采集终端和LoRa网关，其中，状态采集终端包括状态采集单元、LoRa组网单元和供电单元，供电单元分别与状态采集单元和LoRa组网单元电连接；状态采集单元包括相互连接的第一微处理器和传感器，LoRa组网单元包括相互连接的第二微处理器和射频天线；第一微处理器与第二微处理器电连接，射频天线与LoRa网关连接。该专利采用LoRa自组网通讯技术，将状态采集终端采集的配电网状态数据通过LoRa网关上传到因特网，无需申请SM卡通过移动网络上传状态数据，不产生运营费用，然而，该专利虽然降低了成本，但无线终端采集的数据对于服务器的反馈减弱，服务器的数据召测处理有较大缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：配电网远程监控技术在成本和通讯效果上顾此失彼，难以将两者都保持在较好水准，提供了一种基于LORA无线通讯的配电网监控数传系统。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种基于LORA无线通讯的配电网监控数传系统，所述配电网安装有若干个采集配电网监控数据的无线终端，其特征在于，包括服务器和若干个集中器,若干个所述集中器之间建立通讯连接，所述集中器包括壳体、数据获取模块、无线通讯模块、存储器以及控制器，所述数据获取模块、无线通讯模块、存储器以及控制器均安装壳体内，所述数据获取模块、无线通讯模块以及存储器均与控制器连接，所述数据获取模块与若干个无线终端连接，所述数据获取模块从所连接的无线终端获取配电网监控数据，所述无线通讯模块与服务器通讯连接，所述存储器存储有集中器和无线终端的射频参数和设备编号。

无线通讯模块为GPRS通讯，数据获取模块为LORA通讯，集中器之间建立LORA通讯连接，集中器和无线终端均设置有射频参数和设备编号且相对应，集中器预设所管理的数据采集器数目，LORA通讯和GPRS通讯是目前民用电网中通讯效果好的通讯方式，而通过集中器管理无线终端，能有效减少GPRS无线采集装置的使用，节省成本。

作为优选，所述集中器还包括电源模块、充电模块、锂电池、GPS定位模块、LORA天线以及GPRS天线，所述锂电池、无线通讯模块、数据获取模块以及GPS定位模块均与控制器连接，所述电源模块和锂电池均与充电模块连接，所述无线通讯模块与GPRS天线连接，所述数据获取模块与LORA天线连接，所述GPS定位模块与服务器连接。

GPS定位模块连接服务器，其功能是对于设备的定位，GPRS通讯模块也是连接服务器，其功能是通讯和传输数据，锂电池通过电源模块和充电模块充电，可在外部供电中断后保障短时续电作用。

作为优选，所述充电模块包括芯片U1、芯片U4、芯片J6、电阻R77、电阻R80、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C53、电解电容TC1、电解电容TC7、二极管D1、二极管D2、二极管D11、MOS管U6、电感L2以及开关S1，所述芯片U4的B引脚经所述电阻R80接地，所述芯片U4的A引脚、电阻R7以及芯片J6的D⁺引脚均经电阻R77与电源VCC连接，所述芯片U4的B引脚、电阻R6以及芯片J6的D^-引脚均经电阻R80接地，所述芯片J6的D和GND引脚均接地，所述二极管D11阴极、电解电容TC7正极、芯片U1的VCC引脚以及MOS管U6的S极均与芯片J6的VCC引脚连接，所述二极管D11与电解电容TC7并联，所述二极管D11阳极和电解电容TC7负极均接地，所述芯片U1的VCC引脚经电容C8接地，所述芯片U1的

引脚经电阻R13与VCC连接，所述芯片U1的

引脚经电阻R12与VCC连接，所述芯片U1的DRV引脚与所述MOS管U6的G极连接，所述芯片U1的VG引脚经电容C7与所述MOS管U6的S极连接，所述芯片U1的COM引脚依次经电阻R8和电容C6接地，所述MOS管U6的D极与所述二极管D2的阳极连接，所述二极管D1的阴极和电感L2一端均与二极管D2的阴极连接，所述二极管D1的阳极接地，所述电阻R11一端与二极管D2阴极连接，一端接地的所述电容C9与电阻R11另一端连接，所述芯片U1的CSP引脚与电感L2连接，所述电阻R9连接在芯片U1的CSP和BAT引脚之间，所述芯片U1的BAT和FB引脚均与电解电容TC1阳极连接，所述电容C53与电解电容TC1并联，所述电解电容TC1阴极接地，所述锂电池的正极经开关S1与电阻R9连接，所述锂电池的负极接地。

供电电源从电路左侧的USB插座J6第1脚接入，由型号为SMB6V5A的TVS管D11和电容TC7保护，防止电源端输入的浪涌电压和电源噪声等；整个充电电路由MOS管U6、充电控制芯片U1、二极管D1、D2、电感L2、电阻R9、R11、电容C6、C7、C8、C9以及TC1等器件构成，芯片U4型号为SN65220，工作时电源送入型号为RF9310的MOS管U6，由型号为CN3761的充电控制芯片U1的第10脚以特定脉宽和频率控制它的通断，脉冲导通信号通过MOS管U6后经L2在R9上产生脉冲电流，再经TC1滤波成直流给J8的电池充电，电流的大小由R9控制，U1的第3、4脚向MCU指示充电的状态。

作为优选，所述无线通讯模块包括供电电源VCC42、工作电源VDD、芯片U7、U29、U30、U31、U32、三极管Q1、Q4、电容C4、C10、C57、C66、电解电容TC12、电阻R18、R19、R87、R88、R89、R102、R104、R105、R115、R116、光敏二极管D16、电感L1以及天线J10，所述芯片U7的7引脚与所述电阻R18连接，所述芯片U7的7引脚经电阻R19接地，所述芯片U7的10引脚与所述三极管Q1的集电极连接，所述三极管Q1的基极与电阻R116连接，所述三极管Q1的发射极经电阻R115接地，所述芯片U7的17引脚与芯片U29的PRESENCE引脚连接，所述芯片U7的18引脚经电阻R103与芯片U29的RST引脚连接，所述芯片U29的GND引脚接地，所述芯片U29的O引脚经电阻R105与芯片U7的20引脚连接，所述芯片U29的PRESENCE引脚经电阻R102与所述工作电源VDD连接，所述芯片U29的VCC引脚经电容C66接地，所述芯片U29的CLK引脚经电阻R104与芯片U7的19引脚连接，所述芯片U30的A引脚与芯片U29的O引脚连接，所述芯片U30的B引脚与芯片U29的PRESENCE引脚连接，所述芯片U31的A和B引脚均与芯片U29的VCC引脚连接，所述芯片U32的A引脚与芯片U29的CLK引脚连接，所述芯片U32的B引脚与芯片U29的RST引脚连接，所述芯片U30、U31以及U32的GND引脚均接地，所述芯片U7的21引脚与芯片U29的VCC引脚连接，所述芯片U7的22引脚经电阻R88与三极管Q4的基极连接，所述三极管Q4的基极经电阻R89接地，所述芯片U7的23引脚和三级管Q4的发射极均接地，所述芯片U7的25、26以及27引脚均与供电电源VCC42连接，所述电解电容TC12和电容C57均连接在芯片U7的23和27引脚之间，所述电解电容TC12和电容C57并联，所述芯片U7的27引脚经电阻R87与光敏二极管D16阳极连接，所述光敏二极管D16阴极与三极管Q4集电极连接，所述芯片U7的30引脚经电容C4接地，所述天线J10的1引脚经电感L1与芯片U7的30引脚连接，一端接地的所述电容C10另一端连接电感L1，所述天线J10的2和3引脚均接地。

芯片U7型号为GPRS/NBloT，GPRS通信模块的供电电源连接在芯片U7的25～27引脚，该电源来源于按键开关电路的输出，等同于直接来源于充电电路输出或锂电池；芯片U7的第1、3、35引脚连接到MCU，是GPRS模块工作状态的指示信号；芯片U7的第6、7脚是串口通信信号，连接到MCU的一个串口，其中MCU的发送口与模块的接收口连接时需要做一个简单的电平匹配，以降低来自MCU较高的发送信号的电压，由R18和R19分压实现；R115、R116、Q1构成模块的复位电路；R87、R88、R89、Q4、D16是工作指示灯电路，在GPRS连接时用不同的闪烁方式显示连接状态；芯片U7的第30脚是无线输入输出信号引脚，通过C4、L1和C10构成的滤波电路连接到天线J10；芯片U29型号为MUPC706，是SM卡，各引脚连接到GPRS模块的17～21引脚；U30～U32是TVS管，型号为SN65220，连接到SM卡的各信号线上，防止人员触摸SM卡时的静电和其它干扰信号。

还提供一种基于LORA无线通讯的配电网监控数传方法，执行步骤如下：

服务器下发查询指令，集中器解析指令，获取终端模块编号；

集中器打包UHF查询指令；

集中器进行数据处理，发送指令到无线终端；

若集中器未收到回复数据，则进行故障判定，若收到回复数据，则对数据包加密；

集中器解UHF数据包，提取数据，再打包成GPRS数据包；

集中器将GPRS数据包上传服务器，服务器接收并解密数据包，获得配电网监控数据。

作为优选，所述数据包加密执行步骤如下：

集中器构成通信环，通信环中任一集中器编号为1#集中器,1#集中器将数据包随机位数第k位到第k+5位打乱顺序并记录，再将数据包加密；

1#集中器将乱序指令加密后传到下一个集中器，该集中器接收指令后同样将数据包随机位数第k位到第k+5位打乱顺序，再将数据包加密，传递加密乱序指令到下一个集中器；

其他集中器不断以周期T重复上述操作，直至最后一个集中器将加密乱序指令传递到1#集中器。

除1#集中器外其他集中器均无加密方法记录，即若其他集中器被入侵有效数据不会泄露，而服务器能获得1#集中器的具体机密方式，解密后即能提取数据。

作为优选，所述数据处理包括生成CRC校验和指令包数据白化；所述解UHF数据包之前还包括数据解白化。

一般情况下，所获得的数据都具有相关性，通常对数据进行初步的白化处理，可去除各观测信号之间的相关性，从而简化了后续独立分量的提取过程；CRC码存储或传送后，在接收方进行校验过程，以判断数据是否有错，若有错则进行纠错。

作为优选，所述故障判定包括：

若等待未超时，则重新发送指令到无线终端；

若等待超时，则生成超时错误数据，并合并到UHF数据包，共同提取数据。

本发明的有益效果为通过采用集中器分管无线终端的方式，减少GPRS无线采集装置和SM卡的使用，节省成本，同时又能保证良好的通讯传输；还具备数据包加密，提高了数据包传输的安全性。

附图说明

图1为实施例一集中器的布局图。

图2为实施例一充电模块的原理图。

图3为实施例一GPRS通讯模块的原理图。

图4为实施例一方法流程图。

100.壳体、200.控制器、300.存储器、400.GPS定位模块、500.数据获取模块、600.无线通讯模块、700.电源模块、800.充电模块、900.锂电池、1000.GPRS天线、1100.LORA天线。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

实施例一：

一种基于LORA无线通讯的配电网监控数传系统，配电网安装有若干个采集配电网监控数据的无线终端，其特征在于，包括服务器和若干个集中器,若干个集中器之间建立通讯连接，集中器包括壳体100、数据获取模块500、无线通讯模块600、存储器300以及控制器200，数据获取模块500、无线通讯模块600、存储器300以及控制器200均安装壳体100内，数据获取模块500、无线通讯模块600以及存储器300均与控制器200连接，数据获取模块500与若干个无线终端连接，数据获取模块500从所连接的无线终端获取配电网监控数据，无线通讯模块600与服务器通讯连接，存储器300存储有集中器和无线终端的射频参数和设备编号。

无线通讯模块600为GPRS通讯，数据获取模块500为LORA通讯，集中器之间建立LORA通讯连接，集中器和无线终端均设置有射频参数和设备编号且相对应，集中器预设所管理的数据采集器数目，LORA通讯和GPRS通讯是目前民用电网中通讯效果好的通讯方式，而通过集中器管理无线终端，能有效减少GPRS无线采集装置的使用，节省成本。

集中器还包括电源模块700、充电模块800、锂电池900、GPS定位模块400、LORA天线1100以及GPRS天线1000，锂电池900、无线通讯模块600、数据获取模块500以及GPS定位模块400均与控制器200连接，电源模块700和锂电池900均与充电模块800连接，无线通讯模块600与GPRS天线1000连接，数据获取模块500与LORA天线1100连接，GPS定位模块400与服务器连接。

GPS定位模块400连接服务器，其功能是对于设备的定位，GPRS通讯模块也是连接服务器，其功能是通讯和传输数据，锂电池900通过电源模块700和充电模块800充电，可在外部供电中断后保障短时续电作用。

充电模块800包括芯片U1、芯片U4、芯片J6、电阻R77、电阻R80、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C53、电解电容TC1、电解电容TC7、二极管D1、二极管D2、二极管D11、MOS管U6、电感L2以及开关S1，芯片U4的B引脚经电阻R80接地，芯片U4的A引脚、电阻R7以及芯片J6的D⁺引脚均经电阻R77与电源VCC连接，芯片U4的B引脚、电阻R6以及芯片J6的D^-引脚均经电阻R80接地，芯片J6的D和GND引脚均接地，二极管D11阴极、电解电容TC7正极、芯片U1的VCC引脚以及MOS管U6的S极均与芯片J6的VCC引脚连接，二极管D11与电解电容TC7并联，二极管D11阳极和电解电容TC7负极均接地，芯片U1的VCC引脚经电容C8接地，芯片U1的

引脚经电阻R13与VCC连接，芯片U1的

引脚经电阻R12与VCC连接，芯片U1的DRV引脚与MOS管U6的G极连接，芯片U1的VG引脚经电容C7与MOS管U6的S极连接，芯片U1的COM引脚依次经电阻R8和电容C6接地，MOS管U6的D极与二极管D2的阳极连接，二极管D1的阴极和电感L2一端均与二极管D2的阴极连接，二极管D1的阳极接地，电阻R11一端与二极管D2阴极连接，一端接地的电容C9与电阻R11另一端连接，芯片U1的CSP引脚与电感L2连接，电阻R9连接在芯片U1的CSP和BAT引脚之间，芯片U1的BAT和FB引脚均与电解电容TC1阳极连接，电容C53与电解电容TC1并联，电解电容TC1阴极接地，锂电池900的正极经开关S1与电阻R9连接，锂电池900的负极接地。

供电电源从电路左侧的USB插座J6第1脚接入，由型号为SMB6V5A的TVS管D11和电容TC7保护，防止电源端输入的浪涌电压和电源噪声等；整个充电电路由MOS管U6、充电控制芯片U1、二极管D1、D2、电感L2、电阻R9、R11、电容C6、C7、C8、C9以及TC1等器件构成，芯片U4型号为SN65220，工作时电源送入型号为RF9310的MOS管U6，由型号为CN3761的充电控制芯片U1的第10脚以特定脉宽和频率控制它的通断，脉冲导通信号通过MOS管U6后经L2在R9上产生脉冲电流，再经TC1滤波成直流给J8的电池充电，电流的大小由R9控制，U1的第3、4脚向MCU指示充电的状态。

无线通讯模块600包括供电电源VCC42、工作电源VDD、芯片U7、U29、U30、U31、U32、三极管Q1、Q4、电容C4、C10、C57、C66、电解电容TC12、电阻R18、R19、R87、R88、R89、R102、R104、R105、R115、R116、光敏二极管D16、电感L1以及天线1000J10，芯片U7的7引脚与电阻R18连接，芯片U7的7引脚经电阻R19接地，芯片U7的10引脚与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的基极与电阻R116连接，三极管Q1的发射极经电阻R115接地，芯片U7的17引脚与芯片U29的PRESENCE引脚连接，芯片U7的18引脚经电阻R103与芯片U29的RST引脚连接，芯片U29的GND引脚接地，芯片U29的O引脚经电阻R105与芯片U7的20引脚连接，芯片U29的PRESENCE引脚经电阻R102与工作电源VDD连接，芯片U29的VCC引脚经电容C66接地，芯片U29的CLK引脚经电阻R104与芯片U7的19引脚连接，芯片U30的A引脚与芯片U29的O引脚连接，芯片U30的B引脚与芯片U29的PRESENCE引脚连接，芯片U31的A和B引脚均与芯片U29的VCC引脚连接，芯片U32的A引脚与芯片U29的CLK引脚连接，芯片U32的B引脚与芯片U29的RST引脚连接，芯片U30、U31以及U32的GND引脚均接地，芯片U7的21引脚与芯片U29的VCC引脚连接，芯片U7的22引脚经电阻R88与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的基极经电阻R89接地，芯片U7的23引脚和三级管Q4的发射极均接地，芯片U7的25、26以及27引脚均与供电电源VCC42连接，电解电容TC12和电容C57均连接在芯片U7的23和27引脚之间，电解电容TC12和电容C57并联，芯片U7的27引脚经电阻R87与光敏二极管D16阳极连接，光敏二极管D16阴极与三极管Q4集电极连接，芯片U7的30引脚经电容C4接地，天线1000J10的1引脚经电感L1与芯片U7的30引脚连接，一端接地的电容C10另一端连接电感L1，天线1000J10的2和3引脚均接地。

芯片U7型号为GPRS/NBloT，GPRS通信模块的供电电源连接在芯片U7的25～27引脚，该电源来源于按键开关电路的输出，等同于直接来源于充电电路输出或锂电池900；芯片U7的第1、3、35引脚连接到MCU，是GPRS模块工作状态的指示信号；芯片U7的第6、7脚是串口通信信号，连接到MCU的一个串口，其中MCU的发送口与模块的接收口连接时需要做一个简单的电平匹配，以降低来自MCU较高的发送信号的电压，由R18和R19分压实现；R115、R116、Q1构成模块的复位电路；R87、R88、R89、Q4、D16是工作指示灯电路，在GPRS连接时用不同的闪烁方式显示连接状态；芯片U7的第30脚是无线输入输出信号引脚，通过C4、L1和C10构成的滤波电路连接到天线1000J10；芯片U29型号为MUPC706，是SM卡，各引脚连接到GPRS模块的17～21引脚；U30～U32是TVS管，型号为SN65220，连接到SM卡的各信号线上，防止人员触摸SM卡时的静电和其它干扰信号。

还提供一种基于LORA无线通讯的配电网监控数传方法，执行步骤如下：

服务器下发查询指令，集中器解析指令，获取终端模块编号；

集中器打包UHF查询指令；

集中器进行数据处理，发送指令到无线终端；

若集中器未收到回复数据，则进行故障判定，若收到回复数据，则对数据包加密；

集中器解UHF数据包，提取数据，再打包成GPRS数据包；

集中器将GPRS数据包上传服务器，服务器接收并解密数据包，获得配电网监控数据。

数据包加密执行步骤如下：

集中器构成通信环，通信环中任一集中器编号为1#集中器,1#集中器将数据包随机位数第k位到第k+5位打乱顺序并记录，再将数据包加密；

1#集中器将乱序指令加密后传到下一个集中器，该集中器接收指令后同样将数据包随机位数第k位到第k+5位打乱顺序，再将数据包加密，传递加密乱序指令到下一个集中器；

其他集中器不断以周期T重复上述操作，直至最后一个集中器将加密乱序指令传递到1#集中器。

除1#集中器外其他集中器均无加密方法记录，即若其他集中器被入侵有效数据不会泄露，而服务器能获得1#集中器的具体机密方式，解密后即能提取数据。

数据处理包括生成CRC校验和指令包数据白化；解UHF数据包之前还包括数据解白化。

一般情况下，所获得的数据都具有相关性，通常对数据进行初步的白化处理，可去除各观测信号之间的相关性，从而简化了后续独立分量的提取过程；CRC码存储或传送后，在接收方进行校验过程，以判断数据是否有错，若有错则进行纠错。

故障判定包括：

若等待未超时，则重新发送指令到无线终端；

若等待超时，则生成超时错误数据，并合并到UHF数据包，共同提取数据。

本发明的有益效果为通过采用集中器分管无线终端的方式，减少GPRS无线采集装置和SM卡的使用，节省成本，同时又能保证良好的通讯传输；还具备数据包加密，提高了数据包传输的安全性。

以上的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (8)

1.一种基于LORA无线通讯的配电网监控数传系统，所述配电网安装有若干个采集配电网监控数据的无线终端，其特征在于，包括服务器和若干个集中器,若干个所述集中器之间建立通讯连接，所述集中器包括壳体、数据获取模块、无线通讯模块、存储器以及控制器，所述数据获取模块、无线通讯模块、存储器以及控制器均安装壳体内，所述数据获取模块、无线通讯模块以及存储器均与控制器连接，所述数据获取模块与若干个无线终端连接，所述数据获取模块从所连接的无线终端获取配电网监控数据，所述无线通讯模块与服务器通讯连接，所述存储器存储有集中器和无线终端的射频参数和设备编号。

2.根据权利要求1所述的基于LORA无线通讯的配电网监控数传系统，其特征在于，所述集中器还包括电源模块、充电模块、锂电池、GPS定位模块、LORA天线以及GPRS天线，所述锂电池、无线通讯模块、数据获取模块以及GPS定位模块均与控制器连接，所述电源模块和锂电池均与充电模块连接，所述无线通讯模块与GPRS天线连接，所述数据获取模块与LORA天线连接，所述GPS定位模块与服务器连接。

3.根据权利要求2所述的基于LORA无线通讯的配电网监控数传系统，其特征在于，所述充电模块包括芯片U1、芯片U4、芯片J6、电阻R77、电阻R80、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C53、电解电容TC1、电解电容TC7、二极管D1、二极管D2、二极管D11、MOS管U6、电感L2以及开关S1，所述芯片U4的B引脚经所述电阻R80接地，所述芯片U4的A引脚、电阻R7以及芯片J6的D⁺引脚均经电阻R77与电源VCC连接，所述芯片U4的B引脚、电阻R6以及芯片J6的D^-引脚均经电阻R80接地，所述芯片J6的D和GND引脚均接地，所述二极管D11阴极、电解电容TC7正极、芯片U1的VCC引脚以及MOS管U6的S极均与芯片J6的VCC引脚连接，所述二极管D11与电解电容TC7并联，所述二极管D11阳极和电解电容TC7负极均接地，所述芯片U1的VCC引脚经电容C8接地，所述芯片U1的

引脚经电阻R13与VCC连接，所述芯片U1的

引脚经电阻R12与VCC连接，所述芯片U1的DRV引脚与所述MOS管U6的G极连接，所述芯片U1的VG引脚经电容C7与所述MOS管U6的S极连接，所述芯片U1的COM引脚依次经电阻R8和电容C6接地，所述MOS管U6的D极与所述二极管D2的阳极连接，所述二极管D1的阴极和电感L2一端均与二极管D2的阴极连接，所述二极管D1的阳极接地，所述电阻R11一端与二极管D2阴极连接，一端接地的所述电容C9与电阻R11另一端连接，所述芯片U1的CSP引脚与电感L2连接，所述电阻R9连接在芯片U1的CSP和BAT引脚之间，所述芯片U1的BAT和FB引脚均与电解电容TC1阳极连接，所述电容C53与电解电容TC1并联，所述电解电容TC1阴极接地，所述锂电池的正极经开关S1与电阻R9连接，所述锂电池的负极接地。

4.根据权利要求2所述的基于LORA无线通讯的配电网监控数传系统，其特征在于，所述无线通讯模块包括供电电源VCC42、工作电源VDD、芯片U7、U29、U30、U31、U32、三极管Q1、Q4、电容C4、C10、C57、C66、电解电容TC12、电阻R18、R19、R87、R88、R89、R102、R104、R105、R115、R116、光敏二极管D16、电感L1以及天线J10，所述芯片U7的7引脚与所述电阻R18连接，所述芯片U7的7引脚经电阻R19接地，所述芯片U7的10引脚与所述三极管Q1的集电极连接，所述三极管Q1的基极与电阻R116连接，所述三极管Q1的发射极经电阻R115接地，所述芯片U7的17引脚与芯片U29的PRESENCE引脚连接，所述芯片U7的18引脚经电阻R103与芯片U29的RST引脚连接，所述芯片U29的GND引脚接地，所述芯片U29的O引脚经电阻R105与芯片U7的20引脚连接，所述芯片U29的PRESENCE引脚经电阻R102与所述工作电源VDD连接，所述芯片U29的VCC引脚经电容C66接地，所述芯片U29的CLK引脚经电阻R104与芯片U7的19引脚连接，所述芯片U30的A引脚与芯片U29的O引脚连接，所述芯片U30的B引脚与芯片U29的PRESENCE引脚连接，所述芯片U31的A和B引脚均与芯片U29的VCC引脚连接，所述芯片U32的A引脚与芯片U29的CLK引脚连接，所述芯片U32的B引脚与芯片U29的RST引脚连接，所述芯片U30、U31以及U32的GND引脚均接地，所述芯片U7的21引脚与芯片U29的VCC引脚连接，所述芯片U7的22引脚经电阻R88与三极管Q4的基极连接，所述三极管Q4的基极经电阻R89接地，所述芯片U7的23引脚和三级管Q4的发射极均接地，所述芯片U7的25、26以及27引脚均与供电电源VCC42连接，所述电解电容TC12和电容C57均连接在芯片U7的23和27引脚之间，所述电解电容TC12和电容C57并联，所述芯片U7的27引脚经电阻R87与光敏二极管D16阳极连接，所述光敏二极管D16阴极与三极管Q4集电极连接，所述芯片U7的30引脚经电容C4接地，所述天线J10的1引脚经电感L1与芯片U7的30引脚连接，一端接地的所述电容C10另一端连接电感L1，所述天线J10的2和3引脚均接地。

5.一种基于LORA无线通讯的配电网监控数传方法，适用于如权利要求1至4任一项所述的一种基于LORA无线通讯的配电网监控数传系统，其特征在于，执行步骤如下：

服务器下发查询指令，集中器解析指令，获取终端模块编号；

集中器打包UHF查询指令；

集中器进行数据处理，发送指令到无线终端；

若集中器未收到回复数据，则进行故障判定，若收到回复数据，则对数据包加密；

集中器解UHF数据包，提取数据，再打包成GPRS数据包；

集中器将GPRS数据包上传服务器，服务器接收并解密数据包，获得配电网监控数据。

6.根据权利要求5所述的基于LORA无线通讯的配电网监控数传方法，其特征在于，所述数据包加密执行步骤如下：

集中器构成通信环，通信环中任一集中器编号为1#集中器,1#集中器将数据包随机位数第k位到第k+5位打乱顺序并记录，再将数据包加密；

1#集中器将乱序指令加密后传到下一个集中器，该集中器接收指令后同样将数据包随机位数第k位到第k+5位打乱顺序，再将数据包加密，传递加密乱序指令到下一个集中器；

其他集中器不断以周期T重复上述操作，直至最后一个集中器将加密乱序指令传递到1#集中器。

7.根据权利要求5所述的基于LORA无线通讯的配电网监控数传方法，其特征在于，所述数据处理包括生成CRC校验和指令包数据白化；所述解UHF数据包之前还包括数据解白化。

8.根据权利要求5所述的基于LORA无线通讯的配电网监控数传方法，其特征在于，所述故障判定包括：

若等待未超时，则重新发送指令到无线终端；

若等待超时，则生成超时错误数据，并合并到UHF数据包，共同提取数据。

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