CN205140192U - 基于10kV感应取电的用电信息采集GPRS无线拉远终端 - Google Patents

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张建民
程昱舒
弓俊才
郭晓霞
张鑫
闫春蕊
白建海
刘佳易
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Measurement Centre Of Guo Wang Shanxi Province Utilities Electric Co
State Grid Corp of China SGCC
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Measurement Centre Of Guo Wang Shanxi Province Utilities Electric Co
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Abstract

本实用新型涉及电力用电信息采集装置,尤其涉及用电信息采集GPRS终端,具体为基于10kV感应取电的用电信息采集GPRS无线拉远终端。解决在GPRS通信信号不稳定、信号质量较低的区域,用电信息数据采集成功率低的问题。该拉远终端包括一个中央处理器CPU模块,通过总线与中央处理器CPU模块连接的GPRS?Modem模块、感应取电CT电路模块、WSN通信模块、GPS定位模块、按键模块、FLASH数据存储器。本实用新型给出了一种新的用电信息采集终端设备,其结构设计新颖、独特,克服了由于终端设备可能存在盲区而导致的用电信息数据传输受阻的问题,从而扩大了用电信息自动采集技术的适用范围或适用区域。

Description

基于10kV感应取电的用电信息采集GPRS无线拉远终端
技术领域
本实用新型涉及电力用电信息采集装置,尤其涉及用电信息采集GPRS终端,具体为基于10kV感应取电的用电信息采集GPRS无线拉远终端。
背景技术
随着科学技术的不断发展,GPRS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,尤其是在电力用户用电数据采集过程中。由于GPRS公用无线网络具有传输距离不受限制、误码率低、不用自行组网、易于扩容、安装方便、投资少、免维护等特点,国内用电信息采集的主要无线通信方式采用了GPRS通信方式。现有的用电信息采集系统包括集中器,负责集中获取本地通信所上传的用电信息;集中器有本地通信通道和远程通信通道,本地通信通道包括电力线载波通信模块和无线传感器通信模块,远程通信通道包括GPRS通信模块;集中器通过本地WSN(无线传感器网络WirelessSensorNetworks,WSN),或者本地宽带电力线载波,或者本地窄带电力线载波,接收来自各种采集器采集的用电信息,采集器负责对智能电表所记录的用电信息进行采集,不同的采集器对应不同种类的智能电表;集中器通过GPRS网络与主站系统远程通信而实现数据传输。但是在一些光纤无法有效铺设覆盖的地区,如一些偏远农村、城市郊区,或者城市地下室、半地下区域。在这些区域中,GPRS通信信号不稳定,信号质量较低,集中器与主站系统之间无法实现有效的远程通信,从而影响了用电信息数据采集成功率。
发明内容
本实用新型解决在GPRS通信信号不稳定、信号质量较低的区域,用电信息数据采集成功率低的问题,提供一种基于10kV感应取电的用电信息采集GPRS无线拉远终端。
本实用新型是采用如下技术方案实现的:基于10kV感应取电的用电信息采集GPRS无线拉远终端,包括一个基于ARM1176JZF-S内核和UC/OS-II操作系统的中央处理器CPU模块,通过总线与中央处理器CPU模块连接的GPRSModem模块、感应取电CT电路模块(CurrentTransformer)、WSN通信模块、GPS定位模块、按键模块、FLASH数据存储器。使用时,该拉远终端位于集中器与GPRS网络之间,实现与集中器之间的WSN通信及通过GPRS的方式与主站进行数据交互,完成数据的无线通信;该拉远终端固定于10KV线路上(如塔杆),由于拉高、拉远至10kV线路上,该拉远终端与主站系统之间的GPRS信号质量,通信稳定度都会大大增加。感应取电CT电路模块通过在10kV线路上CT取电解决拉远终端的供电问题,WSN通信模块实现集中器与拉远终端的WSN通信传输,GPS定位模块通过GPS定位系统获得拉远终端位置,并上传位置信息,FLASH数据存储器用于存储程序和大量的采集数据,GPRSModem模块用于对集中器收集的数据进行调制,之后通过GPRS网络向主站管理系统传输,按键模块用来实现对终端的控制操作。
本实用新型给出了一种新的用电信息采集终端设备,其结构设计新颖、独特,克服了由于终端设备可能存在盲区而导致的用电信息数据传输受阻的问题,从而扩大了用电信息自动采集技术的适用范围或适用区域。
附图说明
图1为本实用新型的使用状态图;
图2为本实用新型的结构示意图;
图3为感应取电CT电路模块的结构示意图。
图中:501-中央处理器CPU模块,502-GPRSModem模块,503-感应取电CT电路模块,505-WSN通信模块,506-GPS定位模块,507-按键模块,508-FLASH数据存储器,509-状态显示模块,401-CT感应取电装置,402-直流转换器,403-电源控制器,404-蓄电池,405-充放电控制器。
具体实施方式
基于10kV感应取电的用电信息采集GPRS无线拉远终端,包括一个基于ARM1176JZF-S内核和UC/OS-II操作系统的中央处理器CPU模块501,通过总线与中央处理器CPU模块501连接的GPRSModem模块502、感应取电CT电路模块503、WSN通信模块505、GPS定位模块506、按键模块507、FLASH数据存储器508。使用时,该拉远终端位于集中器与GPRS网络之间,实现与集中器之间的WSN通信及通过GPRS的方式与主站进行数据交互,完成数据的无线通信;该拉远终端固定于10KV线路上(如塔杆),由于拉高、拉远至10kV线路上,该拉远终端与主站系统之间的GPRS信号质量,通信稳定度都会大大增加。感应取电CT电路模块通过在10kV线路上CT取电解决拉远终端的供电问题,WSN通信模块实现集中器与拉远终端的WSN通信传输,GPS定位模块通过GPS定位系统获得拉远终端位置,并上传位置信息,FLASH数据存储器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,FLASH数据存储器类型可为OneNANDFlash、NORFlash类型的存储器,容量最大为32MB,GPRSModem模块用于对集中器收集的数据进行调制,之后通过GPRS网络向主站管理系统传输,按键模块选用4X4的键盘,用来实现对终端的控制操作。具体实施时,还包括与中央处理器CPU模块501相连的状态显示模块509,状态显示模块509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。所述的感应取电CT电路模块503包括CT感应取电装置401,与CT感应取电装置401相连的直流转换器402,与直流转换器402相连且同时与中央处理器CPU模块501相连的电源控制器403,蓄电池404,与蓄电池404相连且同时与电源控制器403相连的充放电控制器405。CT感应取电装置401利用高压输电线路周围感应的电磁能量获取性能稳定,抗干扰能力强的交流电能,适用于10kV电压等级。直流转换器402与CT感应取电装置401相连,主要负责将CT感应取电装置输出的交流电能转化为合适等级的直流电能。采用开关型稳压电源设计标准,模块化设计,实现交流电源转换为4V直流电源,具有输出电压稳定,纹波小,具备输出过流、短路保护功能。电源控制器403同时与直流转换器402和充放电控制器405相连,在中央处理器CPU模块501的相应控制下负责选择采用CT取电装置输出电能或蓄电池输出电能。蓄电池404,大容量铅蓄电池,作为紧急情况下的后备电源。充放电控制器405,负责实现电池能量的监测,控制电池的充放电和保护功能。

Claims (4)

1.一种基于10kV感应取电的用电信息采集GPRS无线拉远终端,其特征在于包括一个基于ARM1176JZF-S内核和UC/OS-II操作系统的中央处理器CPU模块(501),通过总线与中央处理器CPU模块(501)连接的GPRSModem模块(502)、感应取电CT电路模块(503)、WSN通信模块(505)、GPS定位模块(506)、按键模块(507)、FLASH数据存储器(508)。
2.根据权利要求1所述的基于10kV感应取电的用电信息采集GPRS无线拉远终端,其特征在于还包括与中央处理器CPU模块(501)相连的状态显示模块(509),状态显示模块(509)采用四个LED指示灯。
3.根据权利要求1或2所述的基于10kV感应取电的用电信息采集GPRS无线拉远终端,其特征在于感应取电CT电路模块(503)包括CT感应取电装置(401),与CT感应取电装置(401)相连的直流转换器(402),与直流转换器(402)相连且同时与中央处理器CPU模块(501)相连的电源控制器(403),蓄电池(404),与蓄电池(404)相连且同时与电源控制器(403)相连的充放电控制器(405)。
4.根据权利要求1或2所述的基于10kV感应取电的用电信息采集GPRS无线拉远终端,其特征在于FLASH数据存储器为OneNANDFlash或NORFlash类型的存储器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107589345A (zh) * 2017-09-28 2018-01-16 河南汇纳科技有限公司 一种隔离式高电位取电方法

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