CN114244697A - 一种具有自动断电重启功能的配网自动化终端及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有自动断电重启功能的配网自动化终端及系统，其中终端包括通信主机箱和通信模组，所述通信主机箱与通信模组通信连接；所述通信主机箱与通信模组通信连接的通讯线路上连接一个重启模块；所述重启模块包括微控制单元和电源控制模块；所述微控制单元设置有采集通信模组发出的串口数据的第一串口通讯和采集通信主机箱发出的串口数据的第二串口通讯，并根据采集的串口数据判断通信模组的当前通讯状态；所述微控制单元根据通信模组的当前通讯状态控制所述电源控制模块实现电源输出或断电重启。本发明实现了通信模组通讯状态异常时的自动断电重的能力，不需要运维人员进行人工断电重启，提高了工作效率和配网智能化水平。
Description
技术领域
本发明涉及智能配网技术领域，具体涉及一种具有自动断电重启功能的配网自动化终端及系统。
背景技术
目前配电线路实现自动化功能的远程无线遥测、遥信、遥控通讯依附于配电终端上的4G移动通信模块与主站后台搭建起来，以实现自动化功能“三遥”管理。但由于目前投运自动化设备通信模组产品技术缺陷，导致自动化主站与线路上配网自动化终端频繁出现数据收发连接不上，失去自动化管控功能等问题。通信模组出问题主要原因有：第一、4G无线移动通信网络信号差(一是移动信号基站覆盖率的客观问题，二是通信模块被放置在全面封闭的厚铁箱里，产生信号屏蔽效应)；第二、多种品牌的通信模块装在终端上，部分模块自身运算芯片或缓存不足导致长时间运行带来的模块死机(当机)；第三、在密闭的铁(不锈钢)箱子里，南方亚热带炎热天气使得模块发热严重(通信模块外壳温度最高时约达70℃有余)，导致模块长时间高温运行易死机。根据分析造成后两个问题造成通信模组出现异常占比最多，而目前现有的解决通信模组死机的方法大多采用通过运维人员去现场对通信模组断电重启来实现线上功能恢复，这种方法效率低和智能化低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有自动断电重启功能的配网自动化终端及系统，可以解决现有技术中对配电自动化终端的通信模组的断电重启的方法效率低和智能化低的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种具有自动断电重启功能的配网自动化终端，包括通信主机箱和通信模组，所述通信主机箱与通信模组通信连接；所述通信主机箱与通信模组通信连接的通讯线路上连接一个重启模块；所述重启模块包括微控制单元和电源控制模块；所述微控制单元设置有采集通信模组发出的串口数据的第一串口通讯和采集通信主机箱发出的串口数据的第二串口通讯，并根据采集的串口数据判断通信模组的当前通讯状态；所述微控制单元根据通信模组的当前通讯状态控制所述电源控制模块实现电源输出或断电重启。
进一步的，所述电源控制模块设置有功率MOS场效应晶体管；所述微控制单元通过控制功率MOS场效应晶体管的通断来控制通信模组电源的输出和断开。
进一步的，所述通信模组的当前通讯状态包括正常通讯状态和异常通讯状态。
进一步的，所述微控制单元根据通信模组的当前通讯状态控制所述电源控制模块实现电源输出或断电重启具体包括：
当通信模组为正常通讯状态时，所述微控制单元根据通信模组的正常通讯状态控制所述电源控制模块中的功率MOS场效应晶体管通路以向通信模组输出电源；
当通信模组为异常通讯状态时，所述微控制单元根据通信模组的异常通讯状态先控制所述电源控制模块中的功率MOS场效应晶体管断开以断开输出给通信模组的电源，一个设定时间后，再控制功率MOS场效应晶体管通路以向通信模组输出电源，实现通信模组的断电重启。
进一步的，所述正常通讯状态具体指在设定时间内，若微控制单元收到第一串口通讯采集的串口数据和第二串口通讯采集的串口数据，则认为通讯状态正常；所述异常通讯状态具体指在设定时间内，若微控制单元只收到第一串口通讯采集的串口数据和第二串口通讯采集的串口数据中一方或者双方都没收到，则认为通讯状态异常。
进一步的，所述微控制单元还设置有USB串口；所述USB串口用于连接电脑，并在电脑上同步采集的串口数据。
进一步的，所述微控制单元还设置有断电重启次数报告子模块；所述断电重启次数报告子模块上设置有DB9串口，所述DB9串口用于连接电脑进行通信模组断电重启次数显示。
进一步的，所述断电重启次数报告子模块连接电脑后，根据设定周期每周期发送一次通信模组的断电重启次数。
进一步的，所述微控制单元还设置有通讯状态指示灯；所述通讯状态指示灯不同闪烁速度对应通信模组不同的通讯状态。
本发明还提供了一种具有自动断电重启功能的配网自动化系统，包括主站后台和前述的具有自动断电重启功能的配网自动化终端；所述配网自动化终端的通信模组与所述主站后台通信连接。
本发明有益效果：
1.本发明通过在配网自动化终端的通信主机箱和通信模组间连接连接一个重启模块，按照通信模组的运行原理和重启动时长，编制写入合理自动通断时间，当通信模组通讯状态异常时，可以起到自动断电重的能力，而不需要运维人员进行人工断电重启，人工运维减负，提高了工作效率和配网智能化。
2.本发明还在重启模块中设置有断电重启次数报告子模块，该模块可接电脑USB或串口获取通信模组被断电重启次数，以达到便于故障分析，优化通信设备，提升自动化在线率效果。
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，显而易见的，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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为配网自动化终端的串口通信监控模组关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
实施例一
请参照图1，本发明提供了一种具有自动断电重启功能的配网自动化终端，包括通信主机箱和通信模组，所述通信主机箱与通信模组通信连接；所述通信主机箱与通信模组通信连接的通讯线路上连接一个重启模块；所述重启模块包括微控制单元和电源控制模块；所述微控制单元设置有采集通信模组发出的串口数据的第一串口通讯(COM1)和采集通信主机箱发出的串口数据的第二串口通讯(COM2)，并根据采集的串口数据判断通信模组的当前通讯状态；所述微控制单元根据通信模组的当前通讯状态控制所述电源控制模块实现电源输出或断电重启。
需要说明的是，串口数据在申请中指通过微控制单元(MCU)分别采集RS232通讯线路TX(发射)和RX(接收)的报文，其用来判断配电自动化终端与主站后台的报文通讯是否正常。
具体的，所述电源控制模块设置有功率MOS场效应晶体管(MOSFET)；所述微控制单元通过控制功率MOS场效应晶体管的通断来控制通信模组电源的输出和断开。电源控制模板的电源电路中还设置有接断电复位的设备电源输入接口。电源控制模板的供电总输入的电压24VDC转5VDC的DC-DC稳压电路，电压输出精度±4％,输出电流最大3A。
具体的，所述通信模组的当前通讯状态包括正常通讯状态和异常通讯状态。
所述正常通讯状态具体指在设定时间内(本实施例中取5分钟，但是不只是只有5分钟一个特定设置时间，合理即可)，若微控制单元收到第一串口通讯采集的串口数据和第二串口通讯采集的串口数据(双方均正常收到)，则认为通讯状态正常。
所述异常通讯状态具体指在设定时间内(5分钟)，若微控制单元只收到第一串口通讯采集的串口数据和第二串口通讯采集的串口数据中一方或者双方都没收到，则认为通讯状态异常。
具体的，所述微控制单元根据通信模组的当前通讯状态控制所述电源控制模块实现电源输出或断电重启具体包括：
当通信模组为正常通讯状态时，所述微控制单元根据通信模组的正常通讯状态控制所述电源控制模块中的功率MOS场效应晶体管通路以向通信模组输出电源。
当通信模组为异常通讯状态时，所述微控制单元根据通信模组的异常通讯状态先控制所述电源控制模块中的功率MOS场效应晶体管断开以断开输出给通信模组的电源，一个设定时间后(本实施例设置2分钟后)，然后再控制功率MOS场效应晶体管通路以向通信模组输出电源，实现通信模组的断电重启。
实施例二
本实施例与实施例一的不同之处在于，所述微控制单元还设置有USB串口；所述USB串口用于连接电脑，并在电脑上同步采集的串口数据(报文)。
具体的，所述微控制单元还设置有断电重启次数报告子模块；所述断电重启次数报告子模块上设置有DB9串口，所述DB9串口用于连接电脑进行通信模组断电重启次数显示。DB9串口线接通J9到电脑端，通过串口助手，可以查看到通信模组在工作过程中被断电重启的次数。每隔5秒发送一次，最大显示65535次。
具体的，所述断电重启次数报告子模块连接电脑后，根据设定周期(一个周期为5秒数)每周期发送一次通信模组的断电重启次数。
实施例三
本实施例与实施例二的不同之处在于，所述微控制单元还设置有通讯状态指示灯；所述通讯状态指示灯不同闪烁速度对应通信模组不同的通讯状态。当通讯状态指示灯闪烁速度快(每0.02秒1闪时)则认为通信模组通讯状态正常；当通讯状态指示灯闪烁速度慢(每1秒1闪时)则认为通信模组通讯状态异常，此时需要断电重启通信模组。
本发明还提供了一种具有自动断电重启功能的配网自动化系统，包括主站后台和前述的具有自动断电重启功能的配网自动化终端；所述配网自动化终端的通信模组与所述主站后台通信连接。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中间”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有自动断电重启功能的配网自动化终端，包括通信主机箱和通信模组，所述通信主机箱与通信模组通信连接；其特征在于，所述通信主机箱与通信模组通信连接的通讯线路上连接一个重启模块；所述重启模块包括微控制单元和电源控制模块；所述微控制单元设置有采集通信模组发出的串口数据的第一串口通讯和采集通信主机箱发出的串口数据的第二串口通讯，并根据采集的串口数据判断通信模组的当前通讯状态；所述微控制单元根据通信模组的当前通讯状态控制所述电源控制模块实现电源输出或断电重启。
2.根据权利要求1所述的具有自动断电重启功能的配网自动化终端，其特征在于，所述电源控制模块设置有功率MOS场效应晶体管；所述微控制单元通过控制功率MOS场效应晶体管的通断来控制通信模组电源的输出和断开。
3.根据权利要求2所述的具有自动断电重启功能的配网自动化终端，其特征在于，所述通信模组的当前通讯状态包括正常通讯状态和异常通讯状态。
4.根据权利要求3所述的具有自动断电重启功能的配网自动化终端，其特征在于，所述微控制单元根据通信模组的当前通讯状态控制所述电源控制模块实现电源输出或断电重启具体包括：
当通信模组为正常通讯状态时，所述微控制单元根据通信模组的正常通讯状态控制所述电源控制模块中的功率MOS场效应晶体管通路以向通信模组输出电源；
当通信模组为异常通讯状态时，所述微控制单元根据通信模组的异常通讯状态先控制所述电源控制模块中的功率MOS场效应晶体管断开以断开输出给通信模组的电源，一个设定时间后，再控制功率MOS场效应晶体管通路以向通信模组输出电源，实现通信模组的断电重启。
5.根据权利要求3所述的具有自动断电重启功能的配网自动化终端，其特征在于，所述正常通讯状态具体指在设定时间内，若微控制单元收到第一串口通讯采集的串口数据和第二串口通讯采集的串口数据，则认为通讯状态正常；所述异常通讯状态具体指在设定时间内，若微控制单元只收到第一串口通讯采集的串口数据和第二串口通讯采集的串口数据中一方或者双方都没收到，则认为通讯状态异常。
6.根据权利要求1所述的具有自动断电重启功能的配网自动化终端，其特征在于，所述微控制单元还设置有USB串口；所述USB串口用于连接电脑，并在电脑上同步采集的串口数据。
7.根据权利要求1所述的具有自动断电重启功能的配网自动化终端，其特征在于，所述微控制单元还设置有断电重启次数报告子模块；所述断电重启次数报告子模块上设置有DB9串口，所述DB9串口用于连接电脑进行通信模组断电重启次数显示。
8.根据权利要求7所述的具有自动断电重启功能的配网自动化终端，其特征在于，所述断电重启次数报告子模块连接电脑后，根据设定周期每周期发送一次通信模组的断电重启次数。
9.根据权利要求1所述的具有自动断电重启功能的配网自动化终端，其特征在于，所述微控制单元还设置有通讯状态指示灯；所述通讯状态指示灯不同闪烁速度对应通信模组不同的通讯状态。
10.一种具有自动断电重启功能的配网自动化系统，其特征在于，包括主站后台和权利要求1-9任一项所述的具有自动断电重启功能的配网自动化终端；所述配网自动化终端的通信模组与所述主站后台通信连接。
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