CN211653856U - 一种基于北斗短报文的输电线路监控中心监测基站 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于北斗短报文的输电线路监控中心监测基站，包括，北斗短报文通讯控制板，及分别与所述北斗短报文通讯控制板连接的北斗报文接收单元、命令接收单元；所述北斗短报文通讯控制板包括基站处理器。本实用新型提供的输电线路监控中心监测基站，以北斗卫星短报文通讯技术为基础，使用北斗卫星短报文通讯模块+3G/4G公网通讯模块的模式，实现将无公网信号地区设备与电力公司内网数据交互，使得电力部门能够及时了解无公网信号区输电线路的相关监测数据，对指导输电线路安全运行起到有效地保障。
Description
技术领域
本实用新型属于通讯技术领域，具体涉及一种基于北斗短报文的输电线路监控中心监测基站。
背景技术
在电力系统监测技术领域，难以实现无公网信号地区的设备与电力公司内网数据交互，电力部门无法及时了解无公网信号地区输电线路的相关监测数据，无法对输电线路的安全运行进行指导，难以实现输电线路无信号区域的监测。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种基于北斗短报文的输电线路监控中心监测基站，以解决现有技术中，电力部门无法及时了解无公网信号地区输电线路的相关监测数据，无法对输电线路的安全运行进行指导的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于北斗短报文的输电线路监控中心监测基站，包括，北斗短报文通讯控制板，及分别与所述北斗短报文通讯控制板连接的北斗报文接收单元、命令接收单元；所述北斗短报文通讯控制板包括基站处理器。
进一步的，所述北斗短报文通讯控制板还包括与所述基站处理器连接的flash存储器；所述flash存储器内存储有数字证书，用于对接收的数据解密。
进一步的，所述北斗短报文通讯控制板还包括与所述基站处理器连接的加密芯片；所述加密芯片用于对基站处理器脱密后的明文再次加密。
进一步的，所述北斗报文接收单元包括，与所述基站处理器连接的北斗短报文通讯模块，及与所述北斗短报文通讯模块连接的北斗短报文全向天线，及安装在所述北斗短报文通讯模块上的北斗卡。
进一步的，所述命令接收单元包括，与所述基站处理器连接的3G/4G全网通公网通讯模块，及与所述3G/4G全网通公网通讯模块连接的3G/4G天线，及安装在所述3G/4G全网通公网通讯模块上的SIM卡。
进一步的，还包括电源控制模块；所述电源控制模块用于通过电压转换，提供北斗短报文通讯控制板、北斗短报文通讯模块和3G/4G全网通公网通讯模块的电源。
进一步的，所述北斗短报文通讯控制板还包括与所述基站处理器连接的WIFI通讯模块。
进一步的，所述北斗短报文通讯控制板还包括：安装在所述基站处理器上的RS232通讯接口。
本实用新型的有益效果如下：
1、本实用新型提供的输电线路监控中心监测基站，以北斗卫星短报文通讯技术为基础，使用北斗卫星短报文通讯模块+3G/4G公网通讯模块的模式，实现将无公网信号地区设备与电力公司内网数据交互，使得电力部门能够及时了解无公网信号区输电线路的相关监测数据，对指导输电线路安全运行起到有效地保障；
2、本实用新型提供的输电线路监控中心监测基站，基站处理器通过基站里的RS232接口可以实现串转网转换，实现网络通信功能；
3、本实用新型提供的输电线路监控中心监测基站，加载在基站内的数字证书存放在flash 存储器里；同时flash里还存放着数据计算时所需要所有参数，其内容可以根据所计算的数学模型修改、还可以根据远端电力塔上终端设备的数量修改；
4、本实用新型提供的输电线路监控中心监测基站，基站里的WIFI模块实现了无线连接基站，可以实现参数设置、数据下载、程序升级等功能；
5、本实用新型提供的输电线路监控中心监测基站，通过加密芯片，使得报文可以通过加密芯片，以密文的方式直接通过电力监控中心防火墙，解析后进入对应的数据库中；其报文还可以直接发送到电力部门指定的公网固定IP的服务器中；
6、本实用新型提供的输电线路监控中心监测基站，通过北斗报文接收单元接收到远端塔上北斗模块发来的报文，首先在基站处理器里脱密为明文数据，通过命令接收单元发送给电力部门数据中心，完成一次数据接收；基站处理器通过命令接收单元接收到电力部门数据中心发来的数据，通过基站搜到的卫星发送到卫星转发站，然后通过远端塔上北斗模块搜到的卫星发送到远端塔上北斗模块里，经过脱密转换为明文，完成一次命令发送；能够实现将无公网信号地区设备与电力公司内网数据交互，使得电力部门能够及时了解无公网信号区输电线路的相关监测数据，对指导输电线路安全运行起到有效地保障。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型的输电线路监控中心监测基站的通信原理示意图；
图2为本实用新型的输电线路监控中心监测基站的结构示意图；
图3为本实用新型的输电线路监控中心监测基站的通讯连接示意图；
其中：1-北斗短报文通讯控制板，2-电源控制模块，3-北斗短报文通讯模块，4-北斗短报文全向天线，5-北斗卡，6-3G/4G全网通公网通讯模块，7-3G/4G天线，8-SIM卡，9-基站处理器，10-flash存储器，11-加密芯片，12-WIFI通讯模块，13-RS232通讯接口，14-状态监测装置，15塔上卫星通信模块，16北斗导航卫星，17地面中心站，18主站系统，19电力部门数据中心。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本实用新型提供进一步的详细说明。除非另有指明，本实用新型所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本实用新型所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。
如图2、3所示，一种基于北斗短报文的输电线路监控中心监测基站，应用于无公网地区输电线路状态在线监测领域，包括，北斗短报文通讯控制板1，及分别与所述北斗短报文通讯控制板1连接的北斗报文接收单元、命令接收单元。
所述北斗短报文通讯控制板1包括基站处理器9，及与所述基站处理器9连接的flash存储器10，及与所述基站处理器9连接的加密芯片11，及与所述基站处理器9连接的WIFI通讯模块12，及安装在所述基站处理器9上的RS232通讯接口13。
所述基站处理器9可以实现对flash存储器10的读写操作，flash存储器10内存储有数字证书，flash存储器10里还存放着数据计算时所需要所有参数，其内容可以根据所计算的数学模型修改、还可以根据远端电力塔上终端设备的数量修改。所述加密芯片11用于对基站处理器9脱密后的明文再次加密。基站处理器9通过RS232接口13提供串转网转换实现网络通信功能，所述WIFI模块12实现了无线连接基站，可以实现参数设置、数据下载、程序升级等功能。所述北斗报文接收单元包括，与所述基站处理器9连接的北斗短报文通讯模块3，及与所述北斗短报文通讯模块3连接的北斗短报文全向天线4，及安装在所述北斗短报文通讯模块 3上的北斗卡5。所述命令接收单元包括，与所述基站处理器9连接的3G/4G全网通公网通讯模块6，及与所述3G/4G全网通公网通讯模块6连接的3G/4G天线7，及安装在所述3G/4G 全网通公网通讯模块6上的SIM卡8。
还包括电源控制模块2；所述电源控制模块2用于将市电220V转换为基站所需要的12V 直流电源，通过电压转换，提供北斗短报文通讯控制板1(3.3V)、北斗短报文通讯模块3(5V) 和3G/4G全网通公网通讯模块6的电能(3.3V)。
如图1所示，本实用新型基于北斗短报文的输电线路监控中心监测基站工作的原理如下：
安装有塔上卫星通信模块15的电力塔上的状态监测装置14，通过搜到的北斗导航卫星16 将北斗报文发送到地面中心站17，地面中心站17通过输电线路监控中心监测基站搜到的北斗导航卫星16将北斗报文发送到输电线路监控中心监测基站；所述塔上卫星通信模块15为北斗模块。
输电线路监控中心监测基站通过北斗报文接收单元接收到远端塔上北斗模块发来的报文，首先在基站处理器9里脱密为明文数据，再经过加密芯片11加密，通过命令接收单元发送给电力部门数据中心19，完成一次数据接收；输电线路监控中心监测基站通过命令接收单元接收到电力部门数据中心19发来的加密数据(命令)，通过加载在输电线路监控中心监测基站内的数字证书解密，得到明文，再通过输电线路监控中心监测基站搜到的北斗导航卫星16发送到地面中心站17，然后通过远端电力塔上的塔上卫星通信模块15搜到的北斗导航卫星16发送到远端塔上塔上卫星通信模块15里，经过脱密转换为明文，完成一次命令发送。
所述输电线路监控中心监测基站，接收状态监测装置14的数据并通过flash存储器10保存，按照相关远程状态监测装置发来的数据，通过基站处理器9进行综合分析和计算，然后将结果上送给电力部门数据中心19。所述输电线路监控中心监测基站通过处理器9和3G/4G全网通通讯模块6，具备发送所有相关在线远程状态监测装置14的历史数据的功能、具备发送所有相关在线远程状态监测装置14的心跳包的功能以及具备有接收电力部门数据中心19发来远程更新监控程序的功能。所述输电线路监控中心监测基站通过处理器9、flash存储器10和 3G/4G全网通通讯模块6，具备将所相关远程状态监测装置14的塔上卫星通信模块15的北斗 SIM卡卡号极其设备ID编号保存、修改及下发的功能。所述输电线路监控中心监测基站和所相关的远程状态监测装置，可以通过处理器9和北斗短报文通讯模块3取得当前标准时间和接收发送功率，不另外需要电力部门数据中心19发送对时命令。
所述输电线路监控中心监测基站在发送给与其通讯的远程监测设备14时，由于其每60 秒只能发送一次数据的特点，基站通过处理器9和北斗短报文通讯模块3将所要发送给远程监测设备14的命令数据进行排队，按照规则逐一发送。所述输电线路监控中心监测基站在收到电力部门数据中心19的复位命令后，可以通过处理器9和北斗短报文通讯模块3发送给与其通讯的某个(或者全部)远程监测设备14，使其复位，同时可以将北斗短报文通讯控制板复位。
所述输电线路监控中心监测基站与各个远程监测设备14通讯符合北斗短报文通讯规约 (北斗短报文协议版本4.0)。所述输电线路监控中心监测基站发给电力部门数据中心19的报文符合国家电网监测装置相关输电线路设备的通讯规约，其报文可以通过加密芯片11，以密文的方式直接通过电力部门数据中心19的防火墙，解析后进入对应的数据库中；其报文还可以直接发送到电力部门数据中心19指定的公网固定IP的服务器中。
本实用新型输电线路监控中心监测基站利用的是北斗短报文的通信原理，北斗短报文的通信原理是：北斗短报文是北斗卫星的专有特色，可以为各个终端设备之间、终端设备和地面中心站之间提供短报文服务，每个安装有北斗短报文模块的终端设备都有一个唯一的ID号，采用一卡一密的加密方式，每次通讯都需要经过基站转发，其流程如下：
北斗短报文发送方首先将包含接收方ID号和通讯内容的通讯申请号加密后通过北斗卫星转发入站。
地面中心站接收到通讯申请信号后，经脱密和再加密后加入持续广播的出站广播电文中，经北斗卫星广播给用户。
接收方用户机接收到出站的广播信号，解调解密后得到出站电文，完成一次通讯。
由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。
Claims (8)
1.一种基于北斗短报文的输电线路监控中心监测基站，其特征在于，包括，北斗短报文通讯控制板(1)，及分别与所述北斗短报文通讯控制板(1)连接的北斗报文接收单元、命令接收单元；所述北斗短报文通讯控制板(1)包括基站处理器(9)。
2.根据权利要求1所述的基于北斗短报文的输电线路监控中心监测基站，其特征在于，所述北斗短报文通讯控制板(1)还包括与所述基站处理器(9)连接的flash存储器(10)；所述flash存储器(10)内存储有数字证书，用于对接收的数据解密。
3.根据权利要求1所述的基于北斗短报文的输电线路监控中心监测基站，其特征在于，所述北斗短报文通讯控制板(1)还包括与所述基站处理器(9)连接的加密芯片(11)；所述加密芯片(11)用于对基站处理器(9)脱密后的明文再次加密。
4.根据权利要求1所述的基于北斗短报文的输电线路监控中心监测基站，其特征在于，所述北斗报文接收单元包括，与所述基站处理器(9)连接的北斗短报文通讯模块(3)，及与所述北斗短报文通讯模块(3)连接的北斗短报文全向天线(4)，及安装在所述北斗短报文通讯模块(3)上的北斗卡(5)。
5.根据权利要求1所述的基于北斗短报文的输电线路监控中心监测基站，其特征在于，所述命令接收单元包括，与所述基站处理器(9)连接的3G/4G全网通公网通讯模块(6)，及与所述3G/4G全网通公网通讯模块(6)连接的3G/4G天线(7)，及安装在所述3G/4G全网通公网通讯模块(6)上的SIM卡(8)。
6.根据权利要求1所述的基于北斗短报文的输电线路监控中心监测基站，其特征在于，还包括电源控制模块(2)；所述电源控制模块(2)用于通过电压转换，提供北斗短报文通讯控制板(1)、北斗短报文通讯模块(3)和3G/4G全网通公网通讯模块(6)的电源。
7.根据权利要求1所述的基于北斗短报文的输电线路监控中心监测基站，其特征在于，所述北斗短报文通讯控制板(1)还包括与所述基站处理器(9)连接的WIFI通讯模块(12)。
8.根据权利要求1所述的基于北斗短报文的输电线路监控中心监测基站，其特征在于，所述北斗短报文通讯控制板(1)还包括：安装在所述基站处理器(9)上的RS232通讯接口(13)。
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| CN202020371134.5U CN211653856U (zh) | 2020-03-20 | 2020-03-20 | 一种基于北斗短报文的输电线路监控中心监测基站 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112468208A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-03-09 | 天津师范大学 | 一种基于区块地图的机载北斗设备通信发送模式调整方法 |
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2020
- 2020-03-20 CN CN202020371134.5U patent/CN211653856U/zh active Active
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| CN112468208A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-03-09 | 天津师范大学 | 一种基于区块地图的机载北斗设备通信发送模式调整方法 |
| CN112468208B (zh) * | 2020-10-21 | 2022-06-21 | 天津师范大学 | 一种基于区块地图的机载北斗设备通信发送模式调整方法 |
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