CN209330163U - 适用于230MHz电力无线专网集中器上行通信模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于230MHz电力无线专网的集中器上行通信模块，其组成包括：IoT无线通信模块与集中器上行通信模块接口相连，实现集中器与主站的通信。RJ45接口与集中器上行通信模块接口相连，实现集中器与主站的通信。第一跳线帽与IoT无线通信模块的串口数据发送端、集中器上行通信模块接口以及RJ45接口均相连。第二跳线帽与IoT无线通信模块的串口数据接收端、集中器上行通信模块接口以及RJ45接口均相连。第三跳线帽与IoT无线通信模块的调试数据发送端以及RJ45接口均相连。第四跳线帽与IoT无线通信模块的调试数据接收端以及RJ45接口均相连。第五跳线帽与RJ45接口相连。该集中器上行通信模块实现了模块调试和升级无线通信模组的功能。

Description

适用于230MHz电力无线专网集中器上行通信模块

技术领域

本实用新型是关于电力无线专网技术领域，特别是关于一种适用于230MHz电力无线专网集中器上行通信模块。

背景技术

随着技术不断的进步，国家电网电力系统的各种业务向高效和智能化发展，移动宽带应用需求不断增加，230MHz频带专网作为电力专用移动通信网络为其提供了有力的技术支撑。符合国网IoT-G标准(国网物联网标准)的无线专网通信标准被越来越多地应用于用电采集与配电等业务中。新型集中器上行通信模块将采用无线专网IoT-G标准的通信模组代替GPRS模组和主站之间建立无线通讯，上传用电数据等相关业务信息。

现有的集中器通过集中器上行通信模块连接主站，传送业务数据并接受控制信息等。集中器上行通信模块通过以太网或无线方式连接主站。通信模块通过内置无线通信模组实现无线通讯功能。

IoT-G无线通信模组对比GPRS无线通信模组在设计上需要增加一组高速串口用于读取调试信息和升级模组固件版本，由于现有的集中器上行通信模块的结构和接口都已经有了规定的尺寸和定义，在设计使用IoT-G模组时就需要考虑在不改变原有尺寸和接口的基础上增加串口通信的功能，这样就需要有相应的新的系统设计来满足调试需求。

图1是现有的一种集中器上行通信模块的示意图，现有的集中器上行通信模块300有三个接口，分别为集中器上行通信模块接口31、RJ45接口32和GPRS无线通信模块接口33。

集中器400通过通信接口40连接到集中器上行通信模块300，接口定义包括UART信号和以太网信号。通过UART信号和GPRS无线通信模块33连接，通过无线网络连接主站传送采集的用电信息。通过以太网(Ethernet)信号连接到集中器上行通信模块的RJ45接口，然后通过网线连接主站，进行通讯。

目前集中器上行通信模块300中使用的GPRS无线通信模块33只连接了一个UART接口，用于传输数据。而IoT-G无线通信模组拥有两个UART接口，一个用于传输数据，另外一个用于输出调试信息和升级软件版本。根据目前集中器上行通信模块的电路和接口设计，只有一个UART接口和一个RJ45接口，IoT-G无线通信模组用于调试信息和升级软件版本程序的UART接口无法连接和使用，这就给集中器使用IoT-G上行通信模块带来了困难。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于230MHz电力无线专网的集中器上行通信模块，其借助现有的硬件资源进行了设计，实现了集中器上行通信模块调试和升级无线通信模组的功能。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种适用于230MHz电力无线专网的集中器上行通信模块，其用于实现集中器和主站之间的通信，所述集中器上行通信模块包括：集中器上行通信模块接口、IoT无线通信模块、RJ45接口、第一跳线帽、第二跳线帽、第三跳线帽、第四跳线帽、第五跳线帽。集中器上行通信模块接口用于为所述集中器提供通信接口。IoT无线通信模块与所述集中器上行通信模块接口相连，所述IoT无线通信模块按照IoT-G无线通信标准实现所述集中器与所述主站的进行数据传输。RJ45接口与所述集中器上行通信模块接口相连，所述RJ45接口用于通过网线实现所述集中器与所述主站之间的数据传输。第一跳线帽与所述IoT无线通信模块的串口数据发送端、所述集中器上行通信模块接口以及所述RJ45接口均相连。第二跳线帽与所述IoT无线通信模块的串口数据接收端、所述集中器上行通信模块接口以及所述RJ45接口均相连。第三跳线帽与所述IoT无线通信模块的调试数据发送端以及所述RJ45接口均相连。第四跳线帽与所述IoT无线通信模块的调试数据接收端以及所述RJ45接口均相连。第五跳线帽与所述RJ45接口相连。

在一优选的实施方式中，所述第一跳线帽的第一接线端子与所述IoT无线通信模块的串口数据发送端相连，所述第一跳线帽的第二接线端子与所述集中器上行通信模块接口相连，所述第一跳线帽的第三接线端子与所述RJ45接口的7号管脚相连。

在一优选的实施方式中，所述第二跳线帽的第一接线端子与所述IoT无线通信模块的串口数据接收端相连，所述第二跳线帽的第二接线端子与所述集中器上行通信模块接口相连，所述第二跳线帽的第三接线端子与所述RJ45接口的8号管脚相连。

在一优选的实施方式中，所述第三跳线帽的第一接线端子与所述IoT无线通信模块的调试数据发送端相连，所述第三跳线帽的第二接线端子与所述RJ45接口的4号管脚相连。

在一优选的实施方式中，所述第四跳线帽的第一接线端子与所述IoT无线通信模块的调试数据接收端相连，所述第四跳线帽的第二接线端子与所述RJ45接口的5号管脚相连。

在一优选的实施方式中，所述第五跳线帽的第一接线端子与所述RJ45接口的6号管脚相连，所述第五跳线帽的第二接线端子接地。

与现有技术相比，根据本实用新型的IoT-G无线通信模块在现有的集中器上行通信模块基础上，重新定义了RJ45接口，并增加了跳线帽进行正常通信模式与调试模式的切换，不需要添加新的串口就可以将调试串口的信号引出连接到PC进行调试。电路设计简单，节约硬件成本。

附图说明

图1是现有技术的一种集中器上行通信模块的示意图；

图2是现有技术的集中器上行通信模块的RJ45接口的管脚定义方式；

图3是根据本实用新型一实施方式的RJ45接口的管脚定义方式；

图4是根据本实用新型一实施方式的集中器上行通信模块的组成示意图；

图5是根据本实用新型一实施方式的集中器上行通信模块在正常工作模式下的跳线板连接方式；

图6是根据本实用新型一实施方式的集中器上行通信模块在调试模式下的跳线板连接方式；

图7是根据本实用新型一实施方式的集中器上行通信模块的调试系统。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

为了能够在现有的硬件资源基础上使得集中器上行通信模块拥有调试和升级无线通信模组的功能，发明人进行了如下思考：电路设计主要从两个方面解决问题，一个是将UART接口外接出来能够和调试的设备相连，另外一个要求是不影响正常的集中器上行通信模块的工作。在现有的硬件中，集中器的网口信号通过2×13双排插针接口连接到集中器上行通信模块，然后再通过集中器上行通信模块的RJ45接口与主站相连，其中使用了RJ45接口的1、2、3、6管脚，如图2所示，分别定义为TX+、TX-、RX+和RX-。在设计中需要对RJ45接口进行重新定义，如图3所示，增加了4、5、7和8管脚，分别定义为调试数据发送端UART_TX_DEBUG、调试数据接收端UART_RX_DEBUG、串口数据发送端UART_TX_DATA和串口数据接收端UART_RX_DATA，作为调试串口和数据串口。6管脚定义为RX-/GND，需要在正常通信模式和调试模式下进行切换。

结合上述思考，发明人提出了一种适用于230MHz电力无线专网的集中器上行通信模块，其利用现有的硬件资源进行了设计，实现了集中器上行通信模块调试和升级无线通信模组的功能。

图4是根据本实用新型一实施方式的适用于230MHz电力无线专网的集中器上行通信模块100的组成示意图。

集中器上行通信模块100包括：集中器上行通信模块接口10、IoT-G无线通信模块11、RJ45接口12、第一跳线帽13、第二跳线帽14、第三跳线帽15、第四跳线帽16、第五跳线帽17。

集中器上行通信模块接口10用于为集中器提供通信接口。

IoT-G无线通信模块11与集中器上行通信模块接口10相连，IoT-G无线通信模块11按照IoT-G无线通信标准实现集中器与主站的进行数据传输。

RJ45接口12与集中器上行通信模块接口10相连，RJ45接口12用于通过网线实现集中器与主站之间的数据传输。

第一跳线帽13与IoT-G无线通信模块11的串口数据发送端UART_TX_DATA、集中器上行通信模块接口10以及RJ45接口12均相连。具体地，在一实施方式中，第一跳线帽13的第一接线端子13a与IoT-G无线通信模块11的串口数据发送端UART_TX_DATA相连，第一跳线帽13的第二接线端子13b与集中器上行通信模块接口10相连，第一跳线帽13的第三接线端子13c与RJ45接口12的7号管脚相连。

第二跳线帽14与IoT-G无线通信模块11的串口数据接收端UART_RX_DATA、集中器上行通信模块接口10以及RJ45接口12均相连。具体地，在一实施方式中，第二跳线帽14的第一接线端子14a与IoT-G无线通信模块11的串口数据接收端UART_RX_DATA相连，第二跳线帽14的第二接线端子14b与集中器上行通信模块接口10相连，第二跳线帽14的第三接线端子14c与RJ45接口12的8号管脚相连。

第三跳线帽15与IoT-G无线通信模块11的调试数据发送端UART_TX_DEBUG以及RJ45接口12均相连。具体地，在一实施方式中，第三跳线帽15的第一接线端子15a与IoT-G无线通信模块11的调试数据发送端UART_TX_DEBUG相连，第三跳线帽15的第二接线端子15b与RJ45接口12的4号管脚相连。

第四跳线帽16与IoT-G无线通信模块11的调试数据接收端UART_RX_DEBUG以及RJ45接口12均相连。具体地，在一实施方式中，第四跳线帽16的第一接线端子16a与IoT-G无线通信模块11的调试数据接收端UART_RX_DEBUG相连，第四跳线帽16的第二接线端子16b与RJ45接口12的5号管脚相连。

第五跳线帽17与RJ45接口12相连。具体地，在一实施方式中，第五跳线帽17的第一接线端子17a与RJ45接口12的6号管脚相连，第五跳线帽17的第二接线端子17b接地。第五跳线帽17的第三接线端子17c接Rx-信号输入端。

在上述集中器上行通信模块100中，使用跳线帽来切换正常工作模式和调试模式。当IoT-G无线通信模块的数据串口通过跳线选择连接集中器上行通信模块接口10，通信模块被设置为正常工作模式，当IoT-G无线通信模块的数据串口通过跳线选择连接以太网RJ45接口12，通信模块被设置为调试模式。

在一实施方式中，正常工作模式的跳线帽连接方式如图5所示，第一跳线帽13的第一接线端子13a与第二接线端子13b相接，第二跳线帽14的第一接线端子14a与第二接线端子14b相接，第五跳线帽17的第一接线端子17a与第三接线端子17c相接。

在一实施方式中，调试模式的跳线帽连接方式如图6所示，第一跳线帽13的第一接线端子13a与第三接线端子13c相接，第二跳线帽14的第一接线端子14a与第二跳线帽14的第三接线端子14c相接，第三跳线帽15的第一接线端子15a与第三跳线帽15的第二接线端子15b相接，第四跳线帽16的第一接线端子16a与第四跳线帽16的第二接线端子16b相接，第五跳线帽17的第一接线端子17a与第五跳线帽的第二接线端子17相接。

在进行调试时，还需连接串口转接板以及PC设备搭建调试环境，图7为调试系统的一种实施方式。当集中器上行通信模块被设置为调试状态，通过RJ45接口12连接到串口转接板20，串口转接板将串口信号连接到DB9接口20a或通过桥接芯片(USB to UART BRIDGE)20b转换成USB信号，这样转换为标准的DB9串口和USB接口信号，然后连接到PC30，PC30就可以得到IoT-G无线通信模块11的数据和调试信息，然后进行问题定位和软件优化以及版本升级。

综上，根据本实施方式的IoT-G无线通信模块在现有的集中器上行通信模块基础上，重新定义了RJ45接口，不需要添加新的串口就可以将调试串口的信号引出连接到PC进行调试。通过使用跳线方式切换正常工作模式和调试模式，使得两种模式互相没有干扰，不影响集中器和主站之间通信的正常工作，电路设计比较简单。在调试模式下，通过RJ45接口外接串口转接板，串口转接板扩展出标准的串口和USB接口，连接调试的PC，可以确保调试数据的稳定可靠。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种适用于230MHz电力无线专网的集中器上行通信模块，其用于实现集中器和主站之间的通信，其特征在于，所述集中器上行通信模块包括：

集中器上行通信模块接口，用于为所述集中器提供通信接口；

IoT无线通信模块，与所述集中器上行通信模块接口相连，所述IoT无线通信模块按照IoT-G无线通信标准实现所述集中器与所述主站的进行数据传输；

RJ45接口，与所述集中器上行通信模块接口相连，所述RJ45接口用于通过网线实现所述集中器与所述主站之间的数据传输；

第一跳线帽，与所述IoT无线通信模块的串口数据发送端、所述集中器上行通信模块接口以及所述RJ45接口均相连；

第二跳线帽，与所述IoT无线通信模块的串口数据接收端、所述集中器上行通信模块接口以及所述RJ45接口均相连；

第三跳线帽，与所述IoT无线通信模块的调试数据发送端以及所述RJ45接口均相连；

第四跳线帽，与所述IoT无线通信模块的调试数据接收端以及所述RJ45接口均相连；以及

第五跳线帽，与所述RJ45接口相连。

2.如权利要求1所述的适用于230MHz电力无线专网的集中器上行通信模块，其特征在于，

所述第一跳线帽的第一接线端子与所述IoT无线通信模块的串口数据发送端相连，所述第一跳线帽的第二接线端子与所述集中器上行通信模块接口相连，所述第一跳线帽的第三接线端子与所述RJ45接口的7号管脚相连。

3.如权利要求1所述的适用于230MHz电力无线专网的集中器上行通信模块，其特征在于，

所述第二跳线帽的第一接线端子与所述IoT无线通信模块的串口数据接收端相连，所述第二跳线帽的第二接线端子与所述集中器上行通信模块接口相连，所述第二跳线帽的第三接线端子与所述RJ45接口的8号管脚相连。

4.如权利要求1所述的适用于230MHz电力无线专网的集中器上行通信模块，其特征在于，

所述第三跳线帽的第一接线端子与所述IoT无线通信模块的调试数据发送端相连，所述第三跳线帽的第二接线端子与所述RJ45接口的4号管脚相连。

5.如权利要求1所述的适用于230MHz电力无线专网的集中器上行通信模块，其特征在于，

所述第四跳线帽的第一接线端子与所述IoT无线通信模块的调试数据接收端相连，所述第四跳线帽的第二接线端子与所述RJ45接口的5号管脚相连。

6.如权利要求1所述的适用于230MHz电力无线专网的集中器上行通信模块，其特征在于，

所述第五跳线帽的第一接线端子与所述RJ45接口的6号管脚相连，所述第五跳线帽的第二接线端子接地。