CN203279199U

CN203279199U - 一种基于宽带电力线拉远的无线通信终端

Info

Publication number: CN203279199U
Application number: CN 201320102805
Authority: CN
Inventors: 龚钢军; 陆俊; 郝党科; 孙毅; 许刚
Original assignee: North China Electric Power University
Current assignee: North China Electric Power University
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2023-03-07

Abstract

本实用新型涉及电力无线数据终端技术领域，具体涉及一种基于宽带电力线拉远的无线通信终端。本实用新型实施例提供如下技术方案：一种基于宽带电力线拉远的无线通信终端，包括ARM11中央处理器， BPLC模块、电池电路控制模块、数据接口、数据通信模块、通信通道控制电路、4M的FLASH数据存储器、本地红外模块、可供选配的EEPROM、RS485接口、载波模块I、状态显示，能有效的对从集中器传过来的数据进行缓存、处理、以及通过无线的方式与外界进行数据交互，完成数据的无线通信。由于无线网络对终端分布只有“面”的要求没有“点”的要求，这就使得我们在接入终端设备时存在盲区，导致数据传输受阻。本设计是基于解决这一问题而提出的，克服由于终端设备可能存在盲区而导致数据传输的受阻。

Description

一种基于宽带电力线拉远的无线通信终端

技术领域

本发明涉及电力无线数据终端技术领域，具体涉及一种基于宽带电力线拉远的无线通信终端。

背景技术

随着科学技术的不断发展，无线通信在电力行业通信中的作用越来越重要，应用也越来越广泛，尤其是在电力用户数据采集过程中。由于无线通信网不依赖于电网网架，且抗自然灾害能力较强，同时具有带宽大、传输距离远、非视距传输等优点，而且使用无线通信不但降低了铺设线路的成本，同时也提高了设备安装并快速投入使用的效率。同时，按照配电自动化技术导则要求，配电自动化的通信方式首选是无源光网络接入技术，该技术应用场景主要是光纤线路容易或者可以部署的地方，而无线宽带接入技术作为有线接入技术的有力补充技术，改变以往单一网络面向一种业务的局面。由于无线网络对终端分布只有“面”的要求没有“点”的要求，这就使得我们在接入终端设备时存在盲区，导致数据传输受阻。本设计是为解决这一问题而提出的，克服由于终端设备可能存在盲区而导致数据传输的受阻。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于宽带电力线拉远的无线通信终端。本装置是基于无线通信、宽带电力通信等技术。提供一种基于宽带电力线拉远的无线通信终端，实现终端设备与监控中心或邻居终端包括无线通信终端、本地红外、本地自载波等多种技术在内的无线通信接入。

为此，本发明提供如下技术方案：

一种基于宽带电力线拉远的无线通信终端，包括1台ARM11中央处理器，1个BPLC模块、1块电池电路控制模块、1个数据接口、1个数据通信模块、1个通信通道控制电路、1个4M的FLASH数据存储器、1本地红外模块、1个可供选配的EEPROM、1个RS485接口、2个载波模块I、4个状态显示等，能有效的对从集中器传过来的数据进行缓存、处理、以及通过无线的方式与外界进行数据交互，完成数据的无线通信。

其中，所述ARM11中央处理器，基于ARM1176JZF-S内核和UC/OS-II操作系统，通过总线实现对数据接口、通信信道选择控制模块、本地红外模块、电池电路控制模块、BPLC模块、FLASH存储器电路、数据接口电路、按键和状态显示电路等的多任务调度管理。

所述BPLC模块，用于对集中器收集的数据从本地向远程控制通信终端传输；

所述电池电路控制模块，提供两路+5v/1A直流输出，实时监测电源状态在电源以及负载异常时，产生故障报警信息，并自行保护、切换电源，保证系统正常供电，增强供电可靠性；

所述数据接口，该接口主要是由于连接本发明在无线传输中所采用的通信模块（McWiLL或GPRS模块），是该终端可以实现点对点的方式实现对带通信功能的终端的数据远程无线传输。

所述通信信道选择控制模块，用于通信方式的选择，也就是本地数据传输的方式是通过McWiLL或GPRS；

所述载波模块通过以太网MII与主板通信。通过配置不同的耦合器，模块可实现单相或三相电力线通信功能。

所述本地红外模块，用于检测感应范围内事物和本终端状态的活动情况；

所述RS485接口，用于外部设备与中央处理器（CPU）进行数据和指令的传输；

所述按键阵，用于该终端的本地操作；

所述FLASH存储模块，通过总线与所述主处理器相连，用于存储所述主处理器处理后的数据和重要信息；

所述EEPROM（电可擦写可编程只读存储器），用于用户信息的存储，其主要特点是可重复擦写；

所述状态显示模块，用于指示以下任意一种或多种状态：电源状态、网络状态、通信状态、信号状态等。

附图说明

图1是本发明提供的一种基于宽带电力线拉远的无线通信终端总体结构示意图。

图2是本发明提供的一种基于宽带电力线拉远的无线通信终端主板电路结构功能图。

图3是本发明提供的一种基于宽带电力线拉远的无线通信终端通信模块控制电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本发明提供的一种基于宽带电力线拉远的无线通信终端总体结构示意图，该图明确指出了本发明终端设备在整个用电信息采集系统之中所处的位置，具体包括：集中器模块101、BPLC采集器模块102、RS485总线模块103、电表模块104、PLC通信模块105、McWill/GPRS通信模块106、基站107。

实例中，模块102与模块101通过PLC连接，负责将采集的信息汇总传向集中器；模块104与模块102通过模块103连接，负责用户用电信息的采集；模块101和模块105通过PLC连接，负责将集中器采集汇总的用户用电信息发送至远程通信终端；模块105和模块106通过串口或者RJ45接口进行连接，控制和发送采集的数据至McWill/ GPRS通信模块106；模块106通过无线的方式将采集过来的数据发送至基站，通过基站再传给相应的部门。

图2所示，本发明提供的一种基于宽带电力线拉远的无线通信终端主板电路结构功能图。该部分是PLC通信模块的主要部分，具体包括：中央处理器CPU模块201、BPLC模块202、1块电池电路控制模块203、1个数据接口 204、1个通信通道控制电路205、2个载波模块模块206、1本地红外模块207、按键模块209、1个RS485接口模块208、按键模块209、1个4M的FLASH数据存储器210、、1个可供选配的EEPROM模块211、4个状态显示模块212。

实例中，中央处理器CPU模块201，基于ARM1176JZF-S内核和UC/OS-II操作系统，通过总线实现对BPLC模块202、电池电路控制模块203、数据接口 204、通信通道控制电路205、4M的FLASH数据存储器210、本地红外模块207、可供选配的EEPROM模块211、RS485接口模块208、2个载波模块206、按键模块209、状态显示模块212等多任务的调度管理。

BPLC模块202，用于对集中器收集的数据在本地向远程控制终端传输；

电池电路控制模块203，提供两路+5v/1A直流输出，实时监测电源状态在电源以及负载异常时，产生故障报警信息，并自行保护、切换电源，保证系统正常供电，增强供电可靠性。

数据接口204，连接的McWill模块和连接GPRS通信模块，实现McWiLL调制解调的芯片组，用于本地终端与McWiLL基站的通信，或者实现本地终端与移动通信基站之间点对点的通信。

通信通道选择控制接口模块205，是通过总线控制两个双向开关，来选择数据通过无线传输的方式，即选择McWill通信模块通信还是GPRS通信模块通信。

载波模块206，主要由电力线载波通信主芯片、AFE模拟芯片、存储(SDRAM、FLASH)、线路驱动芯片和耦合组成。

本地红外模块207，采用红外测温仪是检测和诊断电子设备故障的有效工具。可节省大量开支，用红外测温仪，你可连续诊断电子连接问题和通过查找在DC电池上的输出滤波器连接处的热点，以检测不间断电源(UPS)的功能状态，保证本通信终端正常工作。

采集RS485接口208，采用差分信号负逻辑，+2V～+6V表示“0”，-6V～- 2V表示“1”。RS485有两线制和四线制两种接线，四线制是全双工通讯方式，两线制是半双工通讯方式。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。

按键模块209，选用4X4的键盘，用来实现对本终端的控制操作。

FLASH存储模块210，通过总线与所述主处理器相连，存储器类型可为OneNANDFlash、NORFlash类型的存储器，容量最大为32MB，用于存储程序和大量的采集数据，并将这些数据按照要求查询、修改、删除或添加，可以缓存升级程序，FLASH全部面向电力用户开放，便于二次开发。

可供选配的EEPROM模块211，是用户可更改的只读存储器（ROM），其可通过高于普通电压的作用来擦除和重编程（重写）。

状态显示模块212，采用四个LED指示灯，用于指示以下任意一种或多种状态：电源状态、网络状态、通信状态、信号状态。

图3所示，本发明提供的一种基于宽带电力线拉远的无线通信终端通信模块控制电路示意图，具体包括：数据接口保护单元模块303；双向可控选择开关307；

数据接口保护单元模块303；McWill通信模块305；GPRS通信模块306；控制单元模块304；天线308。

数据接口保护单元模块303，确保数据传输的的正常和完整性；

McWill通信模块305，选用型号为MEM160的McWill模块，它具有远程监控、高速Internet接入、VPN办公等方面，需要合作厂商二次开发。体积较小，内置TCP/IP协议和AT指令集，提供可扩展接口，易与SmartPhone、PDA、视频编码器、摄像头、车载多媒体终端、车载和手持IPTV终端、数据采集设备集成、工业监控设备、视频监控设备集成；

GPRS通信模块306，选用型号为KELINK-2010的 GPRS数据传输模块，它是由GPRS移动通信模块和数据通信处理模块两大部分组成。该模块利用中国移动的GPRS（通用分组无线业务）技术，采用点对点的方式实现对带通信功能的终端的数据远程无线传输。模块以GPRS通信技术和单片机技术为核心，自动完成监控中心通过Internet发出的命令的接受解码、终端返回数据的编码和发送。基于GSM公网的数据传输具有通信范围广，传输稳定可靠等特点，可提供高达115kbps的传输速率（最高值为171.2kbps，不包括FEC），接入时间短，全新的GPRS空中接口加密技术；

控制单元模块304，根据具体情况，通过一条总线控制通信方式的选择。

天线308，选择型号SL15190D/SPQG-1800-2J SMA的烟斗天线，其工作的频率范围1785MHz～1805MHz 、增益2 dB 、最大功率50W、接头型号SMA-J，可在-40℃～55℃的温度下正常工作；

Claims

1.一种基于宽带电力线拉远的无线通信终端，本装置是基于无线通信、宽带电力通信等技术；其特征在于，1个BPLC模块、1块电池电路控制模块、1个数据接口通过总线与1台ARM11中央处理器连接，1个数据通信模块和1个通信通道控制电路通过数据线控制总线与中央处理器连接，1个4M的FLASH数据存储器和1个可供选配的EEPROM通过数据总线与中央处理器连接，1个本地红外模块和1个RS485接口、2个载波模块、4个状态显示通过数据线与中央处理器连接；提供一种基于宽带电力线拉远的无线通信终端，实现终端设备与监控中心或邻居终端的无线通信接入，并利用McWiLL和GPRS采用点对点方式与外界进行数据交互，完成数据的无线通信。

2.根据权利要求1所述的一种基于宽带电力线拉远的无线通信终端，其特征在于，1台ARM11中央处理器，基于ARM1176JZF-S内核和UC/OS-II操作系统，通过总线实现对数据接口、通信信道选择控制模块、本地红外模块、电池电路控制模块、BPLC模块、FLASH存储器电路、数据接口电路、按键和状态显示电路等的多任务调度管理。

3.根据权利要求1所述的一种基于宽带电力线拉远的无线通信终端，其特征在于，一个数据接口，该接口主要是用于一种基于宽带电力线拉远的无线通信终端在无线传输中所采用的通信模块，即McWiLL或GPRS模块，是该终端可以实现点对点的方式实现对带通信功能的终端的数据远程无线传输。

4.根据权利要求1所述的一种基于宽带电力线拉远的无线通信终端，其特征在于，1块BPLC模块，用于对集中器收集的数据在本地向远程控制通信终端传输。