CN211959571U

CN211959571U - 一种电信息采集终端通信模块和采集终端

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Publication number: CN211959571U
Application number: CN202020337173.3U
Authority: CN
Inventors: 王�锋; 谢正权; 李俊; 汤可; 肖林松; 范律
Original assignee: Willfar Information Technology Co Ltd
Current assignee: Willfar Information Technology Co Ltd
Priority date: 2020-03-17
Filing date: 2020-03-17
Publication date: 2020-11-17
Anticipated expiration: 2030-03-17

Abstract

本实用新型涉及一种电信息采集终端通信模块和采集终端。一种电信息采集终端通信模块，包括：通信模组、电源电路、开机控制电路、USB口保护匹配电路、天线接口、SIM卡槽和模块接口端子；所述电源电路、所述开机控制电路、所述USB口保护匹配电路、所述天线接口和所述SIM卡槽分别与所述通信模组连接；所述电源电路、所述开机控制电路、所述USB口保护匹配电路分别与所述模块接口端子连接；所述天线接口用于外接通信天线。相较于现有技术，本实用新型提供的一种电信息采集终端通信模块和采集终端，能够使用所述通信模组对外通信，并且使用USB口保护匹配电路提高与电采集终端的通信速率，使相互之间的数据交换更加稳定与快捷。

Description

一种电信息采集终端通信模块和采集终端

技术领域

本实用新型涉及通信领域，尤其涉及一种电信息采集终端通信模块和采集终端。

背景技术

目前，公知的采集终端通信模块构造是由插针、SIM卡座、通信模组、和天线电连接而成。通信模组都采用2G(GPRS/CDMA)模块，可满足基本的用电信息采集系统远程通信功能。但是，由于2G模块的通信速率较低，无法满足大文件远程升级和大数据实时传输的需求。另外，随着移动技术的发展，移动运营商提供的产品和服务也将向4G等新型技术与产品转移，2G基站与网络的维护将逐步减弱，因此采集终端的2G通信模块也将面临更替。

专利号为ZL201620043156.2的专利公开了一种用于用电信息采集终端的4G通讯模块，该4G通讯模块包括电源管理电路、控制电路、电平转换及隔离电路、4G LTE芯片、SIM卡接口电路、USB调试/升级接口、天线、用于与用电信息采集终端CPU连接的通信接口，电源管理电路为4G通信模块提供工作电源，4G LTE芯片接收用电信息采集终端的数据并将数据经4G网络发送到主站系统，控制电路控制4G LTE芯片上电，电平转换及隔离电路对通信接口和4G LTE芯片之间的信号进行电平转换和电流隔离。本实用新型由于在用电信息采集终端上采用4G通信技术传输数据到主站系统，相比较3G及2G模块，大大提高了数据的上传速率，从而能实现对用电现场的实时监控和管理。但还是存在通信速率不佳的问题。

因而现有的通信模块存在不足，还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种电信息采集终端通信模块和采集终端，能够提高通信模块本身以及通信模块与采集终端之间的通信速率。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种电信息采集终端通信模块，包括：通信模组、电源电路、开机控制电路、USB口保护匹配电路、天线接口、SIM卡槽和模块接口端子；

所述电源电路、所述开机控制电路、所述USB口保护匹配电路、所述天线接口和所述 SIM卡槽分别与所述通信模组连接；所述电源电路、所述开机控制电路、所述USB口保护匹配电路分别与所述模块接口端子连接；所述天线接口用于外接通信天线。

优选的所述的电信息采集终端通信模块，所述开机控制电路包括开关三极管、开关电容、第一开关电阻和第二开关电阻；所述开关三极管的基极与所述第一开关电阻连接后与所述模块接口端子连接，发射极与所述通信模组连接；所述第二开关电阻与所述开关电容并联后接入所述开关三极管的发射极。

优选的所述的电信息采集终端通信模块，所述电源电路包括相互并联的电源TVS管、电源电容组；所述电源TVS管一端与所述模块接口端子连接；所述电源电容组与所述通信模组连接；所述电源电容组包括多个并联的电源电容。

优选的所述的电信息采集终端通信模块，所述天线接口包括SMA连接器，所述SMA连接器分别与所述通信模组、所述通信天线连接。

优选的所述的电信息采集终端通信模块，所述通信模组包括2G通信模组、3G通信模组、 4G通信模组、5G通信模组。

优选的所述的电信息采集终端通信模块，还包括串口电平转换电路，所述串口电平转换电路使用TTL逻辑电平转换方式为所述通信模组转换电平。

优选的所述的电信息采集终端通信模块，还包括模块类型识别电路，所述模块类型识别电路包括多个识别电阻；多个所述识别电阻一端分别与模块接口端子连接，另一端根据模块类型的不同设置为接地或悬空。

优选的所述的电信息采集终端通信模块，还包括指示灯，分别与所述通信模组、所述模块接口端子连接，用于指示模块通信状态。

优选的所述的电信息采集终端通信模块，还包括以太网隔离电路，所述以太网隔离电路具有隔离器和以太网口；所述隔离器与所述模块接口端子连接，所述以太网口用于连接以太网线。

一种电信息采集终端，包括任一所述的通信模块、终端本体，所述终端本体具有终端接口端子；所述终端接口端子与所述模块接口端子相适配。

相较于现有技术，本实用新型提供的一种电信息采集终端通信模块和采集终端，能够使用所述通信模组对外通信，并且使用USB口保护匹配电路提高与电采集终端的高速通信，使相互之间的数据交换更加稳定与快捷。

附图说明

图1是本实用新型提供的终端通信模块的结构框图；

图2是本实用新型提供的所述通信模组的通信芯片电路图；

图3是本实用新型提供的模块接口端子的电路图；

图4是本实用新型提供的所述开机控制电路的电路图；

图5是本实用新型提供的所述电源电路的电路图；

图6是本实用新型提供的所述天线接口的电路图；

图7是本实用新型提供的所述模块类型识别电路的电路图；

图8是本实用新型提供的以太网隔离电路的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

本实用新型提供一种电信息采集终端通信模块，包括：通信模组101、电源电路102、开机控制电路103、USB口保护匹配电路104、天线接口105、SIM(Subscriber IdentityModule，用户识别卡)卡槽106和模块接口端子107；

所述电源电路102、所述开机控制电路103、所述USB口保护匹配电路104、所述天线接口105和所述SIM卡槽106分别与所述通信模组101连接；所述电源电路102、所述开机控制电路103、所述USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)匹配电路104分别与所述模块接口端子107连接；所述天线接口105用于外接通信天线。

具体的，所述终端通信模块主要是为了适配电信息采集终端，例如集中器、末端终端、台区识别仪等设备；所述模块接口端子107优选为与电信息采集终端的插座配套的插针；所述通信模组101优选为4G通信模组，具有型号为SIM7100C的通信芯片；所述USB口保护匹配电路104为所述终端通信模块适配本领域通用的USB总线，并使用所述模块接口端子107与电信息采集终端连接，不限定使用或不适用常规USB接口；同时，由于所述终端通信模块是为适配在电采集终端设备上使用，因此，所述终端通信模块通过模块接口端子107与所述电采集终端连接，并且通过所述模块接口端子107进行数据交互，所述电采集终端通过所述模块接口端子107向所述终端通信模块供电。所述SIM卡槽106的电路为本领域的常用装设，本实用新型不做具体限定。

作为优选方案，本实施例中，所述开机控制电路103包括开关三极管V31、开关电容C31、第一开关电阻R31和第二开关电阻R32；所述开关三极管V31的基极与所述第一开关电阻 R31连接后与所述模块接口端子107连接，发射极与所述通信模组101连接；所述第二开关电阻R32与所述开关电容C31并联后接入所述开关三极管V31的发射极。优选的，所述开关三极管V31为PNP三极管，型号为MMBT4403，所述开关三极管V31的基极通过所述第一开关电阻R31与所述模块接口端子107连接，其实质是通过所述模块接口端子107与电采集终端连接，所述电采集终端通过所述模块接口端子107向开关三极管V31发送电平信号控制所述开关三极管V31的通断，进而控制所述终端通信模块的启动与关闭，所述第一开关电阻 R31用于保护所述开关三极管V31；具体的，在所述开关三极管V31接到输入低电平，并持续1s的情况下，开始执行开机操作，否则不开机，此处所述低电平的具体大小，本实用新型不做限定，可以根据现场需要进行设定；所述第一开关电阻R31、所述第二开关电阻R32和所述开关电容C31的大小具体以现场实施为准，本实用新型不做具体限定。

作为优选方案，本实施例中，所述电源电路102包括相互并联的电源TVS管V21、电源电容组；所述电源TVS管V21一端与所述模块接口端子107连接；所述电源电容组与所述通信模组101连接；所述电源电容组包括多个并联的电源电容(C21-C26)。具体的，所述电源TVS管V21用于抑制电路中的突变电压，防止所述电源电路102因强电压而遭到破坏，进而保护所述终端通信模块的安全，优选型号为SMBJ5.0CA；所述电源电容组优选的包括6个电源电容，分别为第一电源电容C21、第二电源电容C22、第三电源电容C23、第四电源电容 C24、第五电源电容C25、第六电源电容C26，相互并联，并同时与所述电源TVS管V21并联，用于滤波；另外，6个所述电源电容(C21-C26)的大小不做具体限定，根据现场实施需求进行设定。

作为优选方案，本实施例中，所述天线接口105包括SMA连接器U51，所述SMA连接器U51分别与所述通信模组101、所述通信天线连接。所述SMA连接器U51优选型号为 SMAKWE。

作为优选方案，本实施例中，所述通信模组101为2G通信模组、3G通信模组、4G通信模组、5G通信模组中的一种或多种，具体如何组合，本实用新型不做具体限定。

作为优选方案，本实施例中，还包括串口电平转换电路108，所述串口电平转换电路108 使用TTL逻辑电平转换方式为所述通信模组101转换电平。具体的，一般情况下，电信息采集终端内系统的电压都比所述终端通信模块的电压要高，而且二者内部对于高电平和低电平的识别门槛阈值不一样，就会造成当所述电信息采集终端对外输出低电平信号时，所述终端通信模块接收到后会判定为高电平，造成控制信号的紊乱，或者，所述终端通信模块向所述电信息采集终端发送的高电平信号被所述电信息采集终端识别为低电平，因此，需要使用所述串口电平转换电路108将二者之间的串口电平进行转制，以使控制信号正常传输；一般的电采集终端的系统使用电压为3.3V，但是所述终端通信模块内的使用电压一般为2.8V或 1.8V。优选的，所述串口电平转换电路108使用TTL(Logic gate circuits，逻辑门电路)逻辑电平转换方式；所述TTL逻辑电平转换方式为本领域的常用电平转换方式，且为常规使用，此处不做赘述。

作为优选方案，本实施例中，还包括模块类型识别电路111，所述模块类型识别电路111 包括多个识别电阻；多个所述识别电阻一端分别与模块接口端子107连接，另一端根据模块类型的不同设置为接地或悬空。具体的，所述模块类型种类多种，以何种角度进行划分，本实用新型不做具体限定，以现场实施需求设定，此处所述模块类型的区分是以所述多个所述识别电阻进行识别，为硬件识别；相应的，电信息采集终端具有与所述模块类型识别电路111 相适配的模块类型识别管脚(未示图)，为本领域的常用的识别设备类型的方式，当所述终端通信模块连接到所述电采集终端时，电采集终端根据模块类型识别管脚的高低电平来判断所述终端通信模块的模块类型，其中，所述模块类型识别管脚的高低电平状态反映指示所述终端通信模块中所述识别电阻的装设状态(接地或悬空)，进而指示所述终端通信模块的模块类型。例如，当所述识别电阻接地，则所述模块类型识别管脚的电压值为低电平，可记为0；当所述识别电阻悬空，则所述模块类型识别管脚的电压值为高电平，可记为1；此时，所述识别电阻的个数就可以确定所述模块类型的最多种类数，所述悬空是指所述识别电阻的另一端不接地也不与其他元器件连接；例如，所述识别电阻的个数为5个，分别为识别电阻 (R11-R15)，所述模块类型最多能够设定32种，分别为00000-11111。优选的，所述识别电阻(R11-R15)的阻值均为0-100Ω。同时，所述的模块类型识别电路111为本领域常用的识别方法，其中的所述模块类型识别管脚做相应适配，此处不做赘述。

作为优选方案，本实施例中，还包括指示灯109，分别与所述通信模组101、所述模块接口端子107连接，用于指示模块通信状态，为本领域常用的指示灯109，不做具体限定，具体能够指示所述终端通信模块的工作状态即可，需要指示那些工作状态，本实用新型不做限定。

作为优选方案，本实施例中，还包括以太网隔离电路110，所述以太网隔离电路110具有隔离器D101和以太网口XS101；所述隔离器D101与所述模块接口端子107连接，所述以太网口XS101用于连接以太网线。所述以太网隔离电路110为所述终端通信模块的后备通信线路，能够实现所述电采集终端使用以太网进行对外通信，所述隔离器D101的优选型号为HS9016，所述以太网口为普通的以太网RJ45插座，型号为HDR2*8。

实施例2

一种电信息采集终端，包括实施例1中所述的通信模块、终端本体，所述终端本体具有终端接口端子；所述终端接口端子(未示图)与所述模块接口端子107相适配。

具体的，所述终端接口端子优选为2.54mm兼具的2X15P插座，所述模块接口端子107 同时适配相应的插针；同时所述电采集终端具有与所述终端通信模块中相应的通信方式相适配的接收协议等，为本领域的常用功能选用。这里需要说明的是，所述模块类型识别电路111 中识别所述识别电阻的反馈信号为0或1，优选的可以在所述电采集终端为每个所述识别电阻接上拉电阻，每个所述上拉电阻均与所述电采集终端的系统电压连接(一般为3.3V)连接，所述上拉电阻的阻值根据具体情况具体设定，本实用新型不做具体限定，优选为5-100KΩ；所述电采集终端根据本领域常用的识别机制判断所述终端通信模块的类型，此处不做赘述。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种电信息采集终端通信模块，其特征在于，包括：通信模组、电源电路、开机控制电路、USB口保护匹配电路、天线接口、SIM卡槽和模块接口端子；

所述电源电路、所述开机控制电路、所述USB口保护匹配电路、所述天线接口和所述SIM卡槽分别与所述通信模组连接；所述电源电路、所述开机控制电路、所述USB口保护匹配电路分别与所述模块接口端子连接；所述天线接口用于外接通信天线。

2.根据权利要求1所述的电信息采集终端通信模块，其特征在于，所述开机控制电路包括开关三极管、开关电容、第一开关电阻和第二开关电阻；所述开关三极管的基极与所述第一开关电阻连接后与所述模块接口端子连接，发射极与所述通信模组连接；所述第二开关电阻与所述开关电容并联后接入所述开关三极管的发射极。

3.根据权利要求1所述的电信息采集终端通信模块，其特征在于，所述电源电路包括相互并联的电源TVS管、电源电容组；所述电源TVS管一端与所述模块接口端子连接；所述电源电容组与所述通信模组连接；所述电源电容组包括多个并联的电源电容。

4.根据权利要求1所述的电信息采集终端通信模块，其特征在于，所述天线接口包括SMA连接器，所述SMA连接器分别与所述通信模组、所述通信天线连接。

5.根据权利要求1所述的电信息采集终端通信模块，其特征在于，所述通信模组包括2G通信模组、3G通信模组、4G通信模组、5G通信模组。

6.根据权利要求1所述的电信息采集终端通信模块，其特征在于，还包括串口电平转换电路，所述串口电平转换电路使用TTL逻辑电平转换方式为所述通信模组转换电平。

7.根据权利要求1所述的电信息采集终端通信模块，其特征在于，还包括模块类型识别电路，所述模块类型识别电路包括多个识别电阻；多个所述识别电阻一端分别与模块接口端子连接，另一端根据模块类型的不同设置为接地或悬空。

8.根据权利要求1所述的电信息采集终端通信模块，其特征在于，还包括指示灯，分别与所述通信模组、所述模块接口端子连接，用于指示模块通信状态。

9.根据权利要求1所述的电信息采集终端通信模块，其特征在于，还包括以太网隔离电路，所述以太网隔离电路具有隔离器和以太网口；所述隔离器与所述模块接口端子连接，所述以太网口用于连接以太网线。

10.一种电信息采集终端，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的通信模块、终端本体，所述终端本体具有终端接口端子；所述终端接口端子与所述模块接口端子相适配。