CN203896510U - 自适应双向自动切换无线通讯装置 - Google Patents

自适应双向自动切换无线通讯装置 Download PDF

Info

Publication number
CN203896510U
CN203896510U CN201420028127.XU CN201420028127U CN203896510U CN 203896510 U CN203896510 U CN 203896510U CN 201420028127 U CN201420028127 U CN 201420028127U CN 203896510 U CN203896510 U CN 203896510U
Authority
CN
China
Prior art keywords
communication
module
zigbee
communication module
network
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201420028127.XU
Other languages
English (en)
Inventor
李芳�
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing City Management College
Original Assignee
Chongqing City Management College
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing City Management College filed Critical Chongqing City Management College
Priority to CN201420028127.XU priority Critical patent/CN203896510U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN203896510U publication Critical patent/CN203896510U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

实用新型提供自适应双向自动切换无线通讯装置，该装置的核心特点之一在于该装置可以根据工作环境中的网络连接质量状况在GPRS网络与ZigBee网络之间自动切换。该特点可以保证终端的通讯质量并实现终端模块的功耗最低化，满足终端的低功耗高可靠性要求。该装置包括：管理其他模块并负责切换网络的核心控制模块、为其他模块供电的电源模块、与GPRS网络进行收发通讯的GPRS通讯模块、与ZigBee网络进行收发通讯的ZigBee通讯模块、与现场采集或控制设备通讯的串口通讯模块，所述电源模块与其他模块之间串接有快速熔断器。

Description

自适应双向自动切换无线通讯装置
技术领域
本实用新型涉及一种无线通讯装置，具体地说是一种自适应双向自动切换无线通讯装置。 
背景技术
在现有应用中，GPRS因为可以直接利用移动运营商架设的通讯网络，较容易实现远距离通讯；而ZigBee的低功耗、自组织和免协议专利费的特性，适合现场多结点的短距离通讯；二者相结合，以ZigBee单模块通讯装置作为终端节点和中继节点组成局域网进行现场短距离通讯，GPRS作为中心节点将ZigBee局域网传输的现场数据与远距离上位机进行收发通讯。这种模式对于终端易于维护的场合较为适用，但是难以胜任一些关键领域的远距离监控应用(例如风力发电、太阳能发电等)。这些领域的监控对终端的通讯可靠性和低维护频次要求很高，现有的ZigBee单模块通讯装置因功耗低可以减少电池更换次数以降低维护频次，但ZigBee模块一旦失效，可能导致整个ZigBee单模块通讯装置与上位机的通讯失效，难以保证其通讯可靠性。 
有鉴于此，针对上述问题，提出一种能改善上述缺失的融合GPRS、ZigBee双通讯模块的自适应双向自动切换无线通讯装置。 
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供自适应双向自动切换无线通讯装置，该设备与现场采集或控制设备进行数据交互及协议转换，并与GRPS及ZigBee无线网络进行数据交互及协议转换。克服现有ZigBee单模块通讯装置的缺点和不足，在ZigBee通讯失效时，仍然能够保证通讯装置能够与上位机进行通讯，在ZigBee通讯恢复时，能够切换到ZigBee网络保持低功耗运行；为了保证安全，还能进快速熔断。 
为了达成上述目的，本实用新型提供了自适应双向自动切换无线通讯装置，包括具有管理功能并负责切换网络的核心控制模块、与现场采集或控制设备通讯的串口通讯模块、与ZigBee网络进行收发通讯的ZigBee通讯模块、与GPRS网络进行收发通讯的GPRS通讯模块；所述串口通讯模块与核心控制模块相互连接，所述ZigBee通讯模块和GPRS通讯模块分别连接于核心控制模块；另外还包括有电源模块，该电源模块分别连接核心控制模块、串口通讯模块、ZigBee通讯模块、GPRS通讯模块，并且为他们提供电力；所述ZigBee通讯模块、GPRS通讯模块根据网络连接质量由核心控制模块控制二者进行自动切换；所述电源模块集内置电池与外部供电于一体；所述电源模块与其他模块之间串接有快速熔断器，快速熔断器包括熔管、设于熔管两端的铜帽和触刀以及设于熔管内的熔体，铜帽分别罩设于熔管的两端，触刀分别与两铜帽的外侧面相连接，熔体包括复数个银片，每个银片上平行设有复数列断口，每列断口内的纵向开有相等数量的通孔；上述每列断口的两边部分别呈半矩形结构，通孔为矩形孔；在每个银片一端断口的内侧纵向焊接有一锡桥。 
相较于现有技术，本实用新型在集成ZigBee模块的通讯装置的基础上，增加GPRS模块，并实现两种模块的自适应双向切换。可以根据工作环境中的网络连接质量状况在GRPS网络与ZigBee网络之间自动切换。在ZigBee网络可靠的情况下，自动关闭GPRS模块并自动选择ZigBee线路，充分利用ZigBee网络的低功耗特性；在ZigBee网络中断的情况下，自动启动GPRS模块，保证通讯正常。该装置同时具备低功耗和网络高可靠性的特性。 
设置锡桥，用以产生冶金效应，当银片的温度上升到锡桥的熔点时，锡桥立即发生熔化，从而可促进银片的熔断，这样有利于熔体在较低过载时的快速熔断，可使电路较低的过载也能得到保护。 
附图说明
图1为本实用新型自适应双向自动切换无线通讯装置的结构框图； 
图2为熔断器的结构示意图；
图3为图2所示熔断器的银片结构示意图。
具体实施方式
有关本实用新型的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。 
图1为本实用新型的结构原理框图，本实用新型的自适应双向自动切换无线通讯装置，包括具有管理功能并负责切换网络的核心控制模块，该模块的功能主要在于协调控制其他模块的运行，检测网络连接质量并切换网络；设置其他模块的运行参数、压缩与解压缩数据、对数据进行协议转换、定时控制等； 
与现场采集或控制设备通讯的串口通讯模块；与ZigBee网络进行收发通讯的ZigBee通讯模块；与GPRS网络进行收发通讯的GPRS通讯模块；所述串口通讯模块与核心控制模块相互连接，所述ZigBee通讯模块和GPRS通讯模块分别连接于核心控制模块；另外还包括有电源模块，该电源模块分别连接核心控制模块、串口通讯模块、ZigBee通讯模块、GPRS通讯模块，并且为他们提供电力。所述电源模块集内置电池与外部供电于一体。
所述ZigBee通讯模块、GPRS通讯模块根据网络连接质量由核心控制模块控制二者进行自动切换。 
核心控制模块选用了美国德州仪器(TI)推出的MSP430系列单片机，它是一种16位超低功耗、具有精简指令集(RISC)的混合信号处理器。GPRS通讯模块选用了西门子的MC35i  GSM/GPRS双模模块，它采用紧凑型设计，为用户提供了简单，内嵌式的无线GPRS模块连接。ZigBee通讯模块选用了Chipcon As公司推出的符合2.4GHz  IEEE802.15.4标准的射频收发器CC2420，该芯片具有成本低、功耗小，适合使用电池进行供电等特点。 
核心控制模块的控制程序启动后的工作流程如下： 
(1)首先启动Zigbee通讯模块；
(2)之后核心控制模块与Zigbee模块进行通讯以获取Zigbee网络联通状况；
(3)如果可以连通且通讯质量良好，则选用Zigbee网络与上位机进行通讯；
(4)如果不可以连通或者联通质量不佳，则启动GPRS通讯模块；
(5)在与上位机进行工况数据的通讯的同时，将Zigbee网络故障上传给上位机，上位机可以据此记录该信息，以便让专业人员及时获知并排除Zigbee网络故障；
(6)此外，核心控制模块还会在选择GPRS通讯模块之后，定时检查Zigbee网络恢复情况；
(7)如果检测到Zigbee网络正常，将会关闭GPRS通讯模块，选择Zigbee线路，以获得更长的电池使用时间，保证装置的可用。
核心控制模块在选择了Zigbee线路的正常运行阶段也会轮询检测Zigbee线路，如果通讯质量不佳，将切换到GPRS线路以保证通讯质量。Zigbee线路质量的轮询检测与自动切换能够实现该装置无线通讯的高可用性，实现双通讯线路的冗余备份。 
本实用新型的装置可用于风力发电的现场即远程监控装置，检测到风力发电机的震动、温度等传感信息，之后通过Zigbee子网连接到GPRS骨干网络，或者在Zigbee子网不正常时，直接连接到GPRS骨干网络，将传感信息发送到远程监控中心的上位机。 
如图2和3所示，电源模块与其他模块之间设有熔断器，所述熔断器为快速熔断器，包括熔管31、设于熔管31两端的铜帽311和触刀32以及设于熔管31内的熔体、石英砂等，铜帽311分别罩设于熔管31的两端，触刀32分别与两铜帽311的外侧面相连接。熔体包括数个银片33，每个银片33上平行设有数列断口331，每列断口331内的纵向开有相等数量的通孔。上述每列断口331的两边部分别呈半矩形结构，通孔为矩形孔332。银片33的数量为一个或对称设置的两个，并且银片33两端分别与铜帽311内壁相连接。银片其断口331数量为三个，每个断口331内纵向开有一个矩形孔332，该熔断器的体积较小，其总长度即两触刀之间的长度为50~52mm，而熔管31的直径只有18mm。在此需要说明的是，传统的快速熔断器的熔体一般仅采用银质材料制作，并取变截面状，使其狭颈部分取较高的电流密度，以达到快速分断的效果。而本实用新型中的快速熔断器为了更好的降低该银片33的熔化温度，提高其低倍过载的保护性能，因此还在每个银片33一端断口331的内侧纵向焊接有一锡桥34，用以产生冶金效应，当银片33的温度上升到锡桥34的熔点时，锡桥34立即发生熔化，从而可促进银片33的熔断，这样有利于熔体在较低过载时的快速熔断，可使电路较低的过载也能得到保护。 
另外，由于银片33的通孔采用了矩形孔332，便于银片冲孔模的制作，可降低加工难度以及成本。而且在触刀32上分别还设有一用于螺栓连接的U型开口，可通过螺栓方便连接在电路里。 
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，非用以限定本实用新型的专利范围，其他运用本实用新型的专利精神的等效变化，均应俱属本实用新型的专利范围。 

Claims (1)

1.自适应双向自动切换无线通讯装置，其特征在于：包括具有管理功能并负责切换网络的核心控制模块、与现场采集或控制设备通讯的串口通讯模块、与ZigBee网络进行收发通讯的ZigBee通讯模块、与GPRS网络进行收发通讯的GPRS通讯模块；所述串口通讯模块与核心控制模块相互连接，所述ZigBee通讯模块和GPRS通讯模块分别连接于核心控制模块；另外还包括有电源模块，该电源模块分别连接核心控制模块、串口通讯模块、ZigBee通讯模块、GPRS通讯模块，并且为他们提供电力；所述电源模块集内置电池与外部供电于一体；所述电源模块与其他模块之间串接有快速熔断器，快速熔断器包括熔管、设于熔管两端的铜帽和触刀以及设于熔管内的熔体，铜帽分别罩设于熔管的两端，触刀分别与两铜帽的外侧面相连接，熔体包括复数个银片，每个银片上平行设有复数列断口，每列断口内的纵向开有相等数量的通孔；上述每列断口的两边部分别呈半矩形结构，通孔为矩形孔；在每个银片一端断口的内侧纵向焊接有一锡桥。
CN201420028127.XU 2014-01-17 2014-01-17 自适应双向自动切换无线通讯装置 Expired - Fee Related CN203896510U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201420028127.XU CN203896510U (zh) 2014-01-17 2014-01-17 自适应双向自动切换无线通讯装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201420028127.XU CN203896510U (zh) 2014-01-17 2014-01-17 自适应双向自动切换无线通讯装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203896510U true CN203896510U (zh) 2014-10-22

Family

ID=51722858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201420028127.XU Expired - Fee Related CN203896510U (zh) 2014-01-17 2014-01-17 自适应双向自动切换无线通讯装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN203896510U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106710184A (zh) * 2016-11-18 2017-05-24 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 一种双无线网络通信的电力设备状态监测通信装置
CN108462974A (zh) * 2018-03-27 2018-08-28 盐城工学院 无线传感器节点中的故障管理方法与装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106710184A (zh) * 2016-11-18 2017-05-24 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 一种双无线网络通信的电力设备状态监测通信装置
CN108462974A (zh) * 2018-03-27 2018-08-28 盐城工学院 无线传感器节点中的故障管理方法与装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103067960B (zh) 室内分布系统天馈线监测方法
CN202004755U (zh) 具有备用集中器的用电信息采集系统
CN110351344B (zh) 一种分布式电网故障录波器的LoRa和4G通信系统
CN201464055U (zh) 智能机房温度监测装置
CN103543731A (zh) 一种波峰焊机远程智能监控系统
CN202694072U (zh) 一种跌落式避雷器无线监控装置
CN201541098U (zh) 智能型能耗监测计量单相配电箱
CN203896510U (zh) 自适应双向自动切换无线通讯装置
CN202334914U (zh) 自适应双向自动切换无线通讯装置
CN201479374U (zh) 基于短信与gprs/cdma的基站动力与环境监控装置
CN207354219U (zh) 光伏组件监测系统
CN206209337U (zh) 变电站监测系统
Ling et al. Design of a remote data monitoring system based on sensor network
CN204269762U (zh) 一种采用太阳能供电的电缆线路故障智能在线监测系统
CN203788049U (zh) 用电监测终端
CN109920232A (zh) 基于NB-loT的电力多业务接入终端及管理系统
CN106500872A (zh) 一种用于变电站在线监测的无线测温系统
CN205670377U (zh) 一种基于zigbee的广告机监控系统
CN205909863U (zh) 一种避雷器温湿度在线监测系统
CN205506232U (zh) 一种变电站高压开关柜温度在线监测装置
CN201656457U (zh) 配电线路故障检测控制系统
CN107453785A (zh) 电网输电线路智能监测系统
CN202721503U (zh) 智能无线电力监控终端
CN204269756U (zh) 电缆线路故障智能在线监测系统
CN204269757U (zh) 多功能电缆线路故障智能在线监测系统

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20141022

Termination date: 20170117

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee