CN114244417A - 一种地下配电房dtu信号补充中继装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种地下配电房DTU信号补充中继装置，本装置包括数据转发模块和加密模块，其中数据转发模块与DTU相接，获取其需要传输的数据，而加密模块则将该需要传输的数据进行加密后再传输至主站，加密模块需要设置在地下配电房的地表出口处。本发明通过设置数据转发模块和加密模块，实现了对DTU数据的中继转发功能，且加密模块设置在地下配电房的地表出口处，可以充分利用地表上覆盖广、质量稳定的无线传输信号，从而实现将地下配电DTU的数据转发至主站。该装置避免了采用光纤传输方案导致的需要重新布线，工作量大的问题；也不需要单独布设基站，同时可以克服信号放大器可能存在的稳定性差，没网络便不能使用的问题。

Description

一种地下配电房DTU信号补充中继装置
技术领域
本发明属于配电房技术领域，具体涉及一种地下配电房DTU信号补充中继装置。
背景技术
配电房DTU已经被广泛用于配网数据传输，目前主要是通过GPRS与主站实现通信，部分安装在地下室配电房的应用环境中会出现在无线信号较弱的地方、或者无信号的死角，导致无法准确实时上传数据，这直接导致配电房的DTU无法实现遥信、遥测、遥控，不受主站远程控制，如出现危险情况，会造成相当大的财产损失。另外，信号的缺失也导致整个配电房无法搭建智能配电房，就需要人工经常巡检，增加大量的人力成本。
目前可使用解决方案有：将DTU的无线的方式改造成光纤的传输方式、协调运营商增加基站、配电房内安装信号扩大器。然而对于将配电房DTU的无线方式改造成光纤的传输方式。需要重新布线等工作，工作量大，成本高。协调运营商增加基站的方式需要投入基站，成本很高，运营商一般都不会轻易为了单个配电房增加新基站，另外添加了基站，部分居民会有辐射的担忧，会有意见投诉。而安装信号扩大器要求是配电房的DTU附近50-100米左右有信号，如果在限定的范围内没信号则不能使用，另外信号扩大器的稳定性差，对于DTU的在线率有一定的影响，如果配电房停电了，信号扩大器则完全不能工作。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在解决现有对地下配电房DTU的数据传输方式进行改进后，各种方案存在的上述技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种地下配电房DTU信号补充中继装置，包括：数据转发模块和加密模块；
数据转发模块与DTU相接，用于获取DTU的待传输数据并转发；
加密模块与数据转发模块物理连接且加密模块安装在地下配电房的地面出口处，用于将待传输数据进行加密后发送至主站。
进一步地，数据转发模块具体为：路由器；
路由器与DTU内置的通信管理机通过网口相接，用于获取DTU的待传输数据。
进一步地，加密模块采用基于IPsec VPN的加密隧道通信协议对数据转发模块转发的待传输数据进行加密。
进一步地，加密模块采用国密SM算法和运行商网络对加密后的待传输数据再次加密之后，利用运行商网络与主站建立无线连接后将再次加密后的待传输数据发送至主站。
进一步地，数据转发模块和加密模块集成设置在不锈钢箱体内，不锈钢箱体可拆卸固定在地下配电房的地面出口处。
进一步地，不锈钢箱体内还设置有：电源适配器和蓄电池；
电源适配器用于通过电源连接线为蓄电池充电；
蓄电池用于作为内部电源提供信号补充中继装置所需的工作电源。
综上，本发明提供了一种地下配电房DTU信号补充中继装置，本装置包括数据转发模块和加密模块，其中数据转发模块与DTU相接，获取其需要传输的数据，而加密模块则将该需要传输的数据进行加密后再传输至主站，加密模块需要设置在地下配电房的地表出口处。本发明通过设置数据转发模块和加密模块，实现了对DTU数据的中继转发功能，且加密模块设置在地下配电房的地表出口处，可以充分利用地表上覆盖广、质量稳定的无线传输信号，从而实现将地下配电DTU的数据转发至主站。该装置避免了采用光纤传输方案导致的需要重新布线，工作量大的问题；也不需要单独布设基站，同时可以克服信号放大器可能存在的稳定性差，没网络便不能使用的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种地下配电房DTU信号补充中继装置的原理示意图；
图2为本发明实施例提供的不锈钢箱体内的结构示意图。
附图中：1-箱门，2-不锈钢箱体，3-电源适配器，4-蓄电池，5-路由器，6-加密模块，7-电源连接线。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
配电房DTU已经被广泛用于配网数据传输，目前主要是通过GPRS与主站实现通信，部分安装在地下室配电房的应用环境中会出现在无线信号较弱的地方、或者无信号的死角，导致无法准确实时上传数据，这直接导致配电房的DTU无法实现遥信、遥测、遥控，不受主站远程控制，如出现危险情况，会造成相当大的财产损失。另外，信号的缺失也导致整个配电房无法搭建智能配电房，就需要人工经常巡检，增加大量的人力成本，为了解决此痛点，提出一种地下配电房信号补充中继装置。
目前可使用解决方案有：将DTU的无线的方式改造成光纤的传输方式、协调运营商增加基站、配电房内安装信号扩大器。
针对上述方案，其存在的缺点如下：
1、配电房DTU的无线的方式改造成光纤的传输方式。但是之前已是无线的需要改造成光纤的，需要重新布线等工作，工作量大，成本高。
2、协调运营商增加基站。投入基站的方式成本很高，运营商一般都不会轻易为了单个配电房增加新基站，另外添加了基站，部分居民会有辐射的担忧，会有意见投诉。
3、安装信号扩大器。信号扩大器的要求是配电房的DTU附近50-100米左右有信号，如果在限定的范围内没信号则不能使用，另外信号扩大器的稳定性差，对于DTU的在线率有一定的影响，如果配电房停电了，信号扩大器则完全不能工作。
基于此，本发明提供了一种地下配电房DTU信号补充中继装置。
以下是对本发明的一种地下配电房DTU信号补充中继装置的实施例进行的详细介绍。
请参阅图1，本实施例提供了一种地下配电房DTU信号补充中继装置，包括：数据转发模块和加密模块。
在本实施例中，数据转发模块与DTU相接，用于获取DTU的待传输数据并转发。
需要说明的是，数据转发模块具体采用物联网无线通信路由器。其可以利用公用GPRS/CDMA/WCDMA/EVDO/LTE网络为用户提供无线长距离数据传输功能。可以采用高性能的工业级32位通信处理器和工业级无线模块，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，同时提供RS232(或RS485/RS422)和以太网接口，可同时连接串口设备和以太网设备，实现数据透明传输和路由功能。
配电房DTU内置的通信管理机通过网口将数据传输给路由器，从而获取到需要传输的数据。
在本实施例中，加密模块与数据转发模块物理连接且加密模块安装在地下配电房的地面出口处，用于将待传输数据进行加密后发送至主站。
需要说明的是，加密模块是基于I Psec VPN加密隧道通信协议，结合国密SM算法与2G/3G/4G无线通信，为配电终端设备提供硬件级动态加密的数据安全通信保障的模块。
加密模块可以采用工业级硬件设计与国密局审核的硬加密芯片，采用代码可控的安全操作统，支持SM1、SM2、SM3、SM4算法，支持PKI体系的电力数字调度证书，可实现主站与终端双向设备认证和数据传输加密功能。同时支持移动/电信/联通，可适应不同的网络环境。模块采用隧道模式的“透明”传输的方式，具有安全度高、兼容性强、稳定性好、配置简单等特点，适用于复杂多变、环境苛刻的配电终端工作环境。
路由器在本装置的作用主要是将DTU的数据透明传输给加密模块，路由器和加密模块是通过物理连接(串口的形式)进行数据传输，在传输过程中数据不做任何加工。路由器和加密模块还没上传到主站的情况下都是物理连接的方式，具有相当的稳定性，只要加密模块安装的位置(基本安装在地下配电房地面出口处)运营商网络稳定，就能保证地下DTU均能实现与主站的远程通信。由路由器和加密模块构成的传输方案相比于现有的光纤传输的方案相当于从有线变为了无线，但是基本上不存在数据传输损耗的问题，地下配电房上地表的运营商网络信号都是非常稳定，完全满足主站的遥信、遥测、遥控功能，延迟问题可以忽略。
进一步的，如图2所示，数据转发模块(比如路由器5)和加密模块6集成设置在不锈钢箱体2内。不锈钢箱体2内还设置有电源适配器3和蓄电池4；电源适配器3用于通过电源连接线7为蓄电池4充电；蓄电池4用于作为内部电源提供信号补充中继装置所需的工作电源。
将路由器5、加密模块6、电源适配器3、蓄电池4放置在不锈钢箱体内，并将各设备依次固定在箱体内部，并锁好箱门1。将整个内置好设备的箱体安装在地下室的出口处，出口处信号充裕稳定。选好安装位置后，在附近的墙上通过打孔，利用爆炸螺丝通过箱体的外部结构预留的两个孔位嵌进墙上，再打开箱门1，DTU远程跟主站进行联调，确认下DTU和主站的数据传输正常后，便可关闭箱门1，并配上挂锁，防止被盗即可。
本发明提供了一种地下配电房DTU信号补充中继装置，本装置包括数据转发模块和加密模块，其中数据转发模块与DTU相接，获取其需要传输的数据，而加密模块则将该需要传输的数据进行加密后再传输至主站，加密模块需要设置在地下配电房的地表出口处。本发明通过设置数据转发模块和加密模块，实现了对DTU数据的中继转发功能，且加密模块设置在地下配电房的地表出口处，可以充分利用地表上覆盖广、质量稳定的无线传输信号，从而实现将地下配电DTU的数据转发至主站。该装置避免了采用光纤传输方案导致的需要重新布线，工作量大的问题；也不需要单独布设基站，同时可以克服信号放大器可能存在的稳定性差，没网络便不能使用的问题。
并且本装置可以提高配电房智能效率，无需人到现场查看值守，节约人力物力成本。箱体内置大容量蓄电池，供电稳定可靠，同步使用交流和直流电供电双重保证，即使交流电停电，也能保证箱体内部的设备多天的工作时间。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种地下配电房DTU信号补充中继装置，其特征在于，包括：数据转发模块和加密模块；
所述数据转发模块与DTU相接，用于获取所述DTU的待传输数据并转发；
所述加密模块与所述数据转发模块物理连接且所述加密模块安装在地下配电房的地面出口处，用于将所述待传输数据进行加密后发送至主站。
2.根据权利要求1所述的地下配电房DTU信号补充中继装置，其特征在于，所述数据转发模块具体为：路由器；
所述路由器与所述DTU内置的通信管理机通过网口相接，用于获取所述DTU的待传输数据。
3.根据权利要求1所述的地下配电房DTU信号补充中继装置，其特征在于，所述加密模块采用基于IPsec VPN的加密隧道通信协议对所述数据转发模块转发的所述待传输数据进行加密。
4.根据权利要求3所述的地下配电房DTU信号补充中继装置，其特征在于，所述加密模块采用国密SM算法和运行商网络对加密后的待传输数据再次加密之后，利用所述运行商网络与所述主站建立无线连接后将再次加密后的所述待传输数据发送至所述主站。
5.根据权利要求1所述的地下配电房DTU信号补充中继装置，其特征在于，所述数据转发模块和加密模块集成设置在不锈钢箱体内，所述不锈钢箱体可拆卸固定在所述地下配电房的地面出口处。
6.根据权利要求5所述的地下配电房DTU信号补充中继装置，其特征在于，所述不锈钢箱体内还设置有：电源适配器和蓄电池；
所述电源适配器用于通过电源连接线为所述蓄电池充电；
所述蓄电池用于作为内部电源提供信号补充中继装置所需的工作电源。
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