CN203039686U - 一种用于高压开关的手持无线维护终端及无线维护系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于断路器控制器技术领域，提供了一种用于高压开关的手持无线维护终端，包括无线通信模块；CPU处理器，与所述无线通信模块连接；数据采集/控制模块，将参数配置信息和程序更新数据封装后通过所述无线通信模块发送至外部高压开关智能控制器，并将所述无线通信模块接收到的通信数据解析后提取；数据分析模块，与所述数据采集/控制模块相连。通过利用无线通信技术的维护终端，解决了恶劣环境下对控制器的维护。维护时，无需打开处于高压现场运行环境中的控制器设备外壳，也无需在控制器和维护终端之间连接物理通讯电缆，即可完成配置修改、参数上传和程序更新功能，实现了远距离对控制器的参数和程序更新。
Description
技术领域
本实用新型属于高压开关控制器领域，尤其涉及一种用于高压开关的手持无线维护终端及其系统。
背景技术
断路器控制器是基于DSP的智能测控装置，除了具备微机保护功能，还具有通过RS232/RS485串行通讯端口和IEC 60870-5-101/104通信规约与配电网主站进行通信的功能。在现场安装时，需要对控制器的各种参数进行设置和整定，同时也需要在现场对控制器系统软件程序进行升级和维护。
常规做法是连接控制器的JTAG端口，通过断路器控制器的集成开发工具下载和烧录程序。如果控制器程序支持通过RS232或RS485端口进行程序升级，也可以通过连接线缆与PC机上的维护软件通信，进行控制器参数整定和程序升级功能。但在现场恶劣的环境下，如果控制器安装在铁塔和线杆的高处，此项工作将会非常困难和危险。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种用于高压开关的手持无线维护终端，旨在利用无线通信技术，解决现场恶劣环境下的控制器的维护。维护时，无需人工操作高压电气设备，无需打开处于高压现场运行环境中的控制器设备外壳，也无需在控制器和维护终端之间连接物理通讯电缆，即可完成控制器的配置修改、参数上传和程序更新功能，实现了远距离对控制器的参数和程序更新。
本实用新型是这样实现的，一种用于高压开关的手持无线维护终端，包括无线通信模块，用于实现和外部高压开关智能控制器之间的通信数据的收发；
CPU处理器，与所述无线通信模块连接；
数据采集/控制模块，与所述CPU处理器连接，将参数配置信息和程序更新数据封装后通过所述无线通信模块发送至外部高压开关智能控制器，并将所述无线通信模块接收到的通信数据解析后提取；
数据分析模块，与所述数据采集/控制模块相连。
进一步地，所述数据分析模块包括：电力通讯规约/协议处理模块、对无线通信链路上的数据进行加密的报文加密模块、无线设备管理模块；
所述电力通讯规约/协议处理模块与所述报文加密模块相连。
进一步地，所述无线设备管理模块为蓝牙通信模块，所述蓝牙通信模块遵循蓝牙V2.1 EDR规范，并提供RS232串行接口和天线。
本实用新型还提供了一种用于高压开关的无线维护系统，包括：如上所述的手持无线维护终端、安装有蓝牙通信模块的高压开关智能控制器、高压开关；
所述手持无线维护终端通过蓝牙通信模块与所述高压开关智能控制器进行数据通信，并对高压开关智能控制器的状态进行控制。
本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：通过无线通信的方式，维护人员通过手持无线维护终端在远离高压危险的地方，就可轻松完成控制器设备的维护、升级和数据采集的任务，极大地提高了工作效率，保障了工作人员的人身安全。
附图说明
图1是本实用新型手持无线维护终端原理图；
图2是本实用新型无线维护系统的应用原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，一种用于高压开关的手持无线维护终端，包括无线通信模块102，用于实现和外部高压开关智能控制器之间的通信数据的收发；CPU处理器103，与所述无线通信模块连接；数据采集/控制模块101，与所述CPU处理器103连接，将参数配置信息和程序更新数据封装后通过所述无线通信模块发送至外部高压开关智能控制器，并将所述无线通信模块102接收到的通信数据解析后提取；数据分析模块100，与所述数据采集/控制模块101相连。
所述无线通信模块102可以选择蓝牙作为无线通信模块，蓝牙是一种大容量近距离无线数字通信技术标准，其目标是实现最高数据传输速率1Mbps、最大传输距离为10厘米至10米，通过增加发射功率可达到100米。所述蓝牙通信模块遵循蓝牙V2.1 EDR（Enhanced data rate，增强速率）规范，并提供RS232串行接口和天线，支持蓝牙SSP无线串口透明传输协议。提供RS232接口之上的串行数据到对端对等节点的透明传输功能。
进一步地，所述数据分析模块100包括：电力通讯规约/协议处理模块105、报文加密模块106、无线设备管理模块104；所述电力通讯规约/协议处理模块105与所述报文加密模块106相连。所述电力通讯规约/协议处理模块105的规约是基于国际标准IEC 60870-5-101/IEC 60870-5-104协议。双方通过无线模块传输的数据通信均基于此协议。
为增强所述手持无线维护终端的功能，对标准规约进行了扩展。一个例子是通信规约报文加密功能，依据通信规约的定义，发送建立通信链路的指令，在发送指令前需要通过所述报文加密模块106的处理将指令或数据进行软件加密。在接收返回的指令或数据时，则启动相应的解密功能，以确保数据通信连接的安全。
进一步地，所述无线设备管理模块104的物理地址为单一的。所述无线设备管理模块104可以是蓝牙设备管理模块，也可以是其它无线的模块。优选的，根据蓝牙设备管理模块物理地址的唯一性，实现了控制器设备名称和蓝牙通信模块的一一映射。简化了常规蓝牙设备使用中，需要用户预先通过AT指令配置模块，填写配对码等比较繁琐的操作步骤。在蓝牙设备管理模块的界面，只需点击选中预先配置的相应的设备中文名称和点击连接按钮即可快速与高压开关智能控制器端建立无线连接。
所述数据分析模块100的嵌入式操作系统中的一个系统组件和模块，实现操作系统层面蓝牙通信接口设备到UART串口设备的映射，将蓝牙设备管理模块虚拟为UART串行端口设备，以方便上层应用程序的开发和使用，能使以往基于PC平台的串行端口开发的应用可以快速移植到无线维护终端上来。
进一步地，所述报文加密模块106采用RC4加密算法对无线通信链路上的数据进行加密，可以防止未经授权的无线设备连接高压开关智能控制器。而通过对规约报文的加密，即使可以连接高压开关智能控制器，也无法使用非法获取的数据。
RC4加密算法指的是Ron Rivest设计的密钥长度可变/密钥对称的流加密算法。广泛应用于SSL和WEP等协议中，加密速度达到DES算法的10倍左右。使用RC4算法和与控制器约定的私有密钥，仅加密规约报文中的ASDU（应用服务数据单元）部分，既避免了对全部数据加密，造成通信双方无法进行同步的问题，又避免了数据泄露，对高压开关智能控制器安全操作所造成的威胁。
优选的，蓝牙设备管理模块可以启动蓝牙通信模块的搜索功能，搜索附近的已知蓝牙设备，即在蓝牙设备管理模块功能中登记了蓝牙地址的蓝牙模块而配置了相同的PIN码，并根据6字节地址，判断是否为合法的蓝牙设备。根据蓝牙设备管理模块功能中登记的蓝牙地址和蓝牙PIN码，与对端蓝牙设备建立基于虚拟串口协议的数据通信连接。
如图2所示，一种用于高压开关的无线维护系统，包括用于高压开关的手持无线维护终端200、安装有无线通信模块的高压开关智能控制器201、高压开关202；所述手持无线维护终端200通过无线通信模块102与所述高压开关智能控制器201进行数据通信，并对高压开关智能控制器201的配置数据进行更新，控制此高压开关智能控制器201的状态，以及为高压开关智能控制器提供加密通信和程序更新、升级功能。
所述手持无线维护终端200中的数据采集/控制模块104将参数配置信息和程序更新数据封装在标准的规约报文中，通过无线接口发送到高压开关智能控制器201中；将高压开关智能控制器201通过无线接口发来的数据解析为标准规约报文，提取其中的数据。
所述无线通信模块102安装于手持无线维护终端200和高压开关智能控制器201上，进行点对点通信，需要设置主/从模式。优选的，无线通信模块设计为蓝牙通信模块，所述手持无线维护终端200为蓝牙无线通讯连接的发起方，设置为主模式。高压开关智能控制器201方为从设备，验证手持终端方发送的配对密码和密钥，并接受连接。
数据采集/控制装置通过规约处理功能和用户友好的图形操作界面，处理数据的解析和控制指令的组包和下发。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于高压开关的手持无线维护终端，其特征在于，包括：
无线通信模块，用于实现和外部高压开关智能控制器之间的通信数据的收发；
CPU处理器，与所述无线通信模块连接；
数据采集/控制模块，与所述CPU处理器连接，将参数配置信息和程序更新数据封装后通过所述无线通信模块发送至外部高压开关智能控制器，并将所述无线通信模块接收到的通信数据解析后提取；
数据分析模块，与所述数据采集/控制模块相连。
2.如权利要求1所述的手持无线维护终端，其特征在于，所述数据分析模块包括：电力通讯规约/协议处理模块、对无线通信链路上的数据进行加密的报文加密模块、无线设备管理模块；
所述电力通讯规约/协议处理模块与所述报文加密模块相连。
3.如权利要求2所述的手持无线维护终端，其特征在于，所述无线设备管理模块为蓝牙通信模块，所述蓝牙通信模块遵循蓝牙V2.1 EDR规范，并提供RS232串行接口和天线。
4.一种用于高压开关的无线维护系统，其特征在于，包括：如权利要求1所述的手持无线维护终端、安装有蓝牙通信模块的高压开关智能控制器、高压开关；
所述手持无线维护终端通过蓝牙通信模块与所述高压开关智能控制器进行数据通信，并对高压开关智能控制器的状态进行控制。
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