CN220043464U - 一种支持电力一二次融合的集中式远程通信模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种支持电力一二次融合的集中式远程通信模块，包括主控单元、无线通信模块、以太网接口模块、以太网接口、串行通信接口、灯板模块、用户接口与工作指示灯。所述主控单元分别连接所述无线通信模块、所述以太网接口模块、所述灯板模块以及所述用户接口。所述以太网接口连接所述以太网接口模块。所述灯板模块连接所述串行通信接口以及所述工作指示灯。本实用新型满足《12千伏一二次融合环网柜(箱)及配电自动化终端(DTU)标准化设计方案(2021版)》规范要求，适用于一二次融合环网柜（箱），可直接WEB配置一二次融合环网柜（箱）设备，支持电力一二次融合，远程通信模块的接口形式丰富，可满足多种接入需求，管理与维护较为方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，特别涉及一种支持电力一二次融合的集中式远程通信模块。
背景技术
随着配电网建设水平的不断提升，许多供电设施都朝着智能化、自动化、信息化的方向发展，电力一二次融合进程也持续推进。推进过程中，一二次融合环网柜（箱）是不可或缺的配电设备之一，通过一二次融合环网柜（箱）可实现电力系统的分配、调节、保护和控制，提高电力系统的可靠性和安全性。
一二次融合环网柜（箱）内部一般设置有远程通信模块，以一二次融合集中式远程通信模块为例，其通常嵌入设置在一二次融合环网柜（箱）内，具有小型化、可靠性强、实用性高、即插即用等特点，能够与调度主站进行数据交互。但现有一二次融合集中式远程通信模块一般没有配置接口，或者使用串口配置方式配置接口，难以直接管理与维护，网络传输的速率也较为有限，随着电力一二次融合进程的逐步推进，愈发难以满足使用需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种支持电力一二次融合的集中式远程通信模块，其接口形式丰富，管理维护较为方便。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种支持电力一二次融合的集中式远程通信模块，包括主控单元、无线通信模块、以太网接口模块、以太网接口、串行通信接口、灯板模块、用户接口与工作指示灯；所述主控单元分别连接所述无线通信模块、所述以太网接口模块、所述灯板模块以及所述用户接口；所述以太网接口连接所述以太网接口模块；所述灯板模块连接所述串行通信接口以及所述工作指示灯。
进一步的，所述主控单元与所述以太网接口模块之间通过GMII接口相互连接；所述主控单元与所述灯板模块之间通过GPIO接口与UART接口相互连接；所述主控单元与所述用户接口之间通过GMII接口与UART接口相互连接；所述以太网接口为RJ45接口，所述串行通信接口为RS232接口。
进一步的，所述串行通信接口为3PIN排针接口，所述串行通信接口的排针间距为2.54mm。
进一步的，所述用户接口为30PIN双排排针接口，所述用户接口的排针间距为2.54mm。
进一步的，还包括总电源控制模块，所述总电源控制模块连接所述主控单元与所述用户接口，用于控制外部电源的接入与断开，并将外部电源的电压转换至适配所述主控单元；所述总电源控制模块与所述主控单元之间通过GPIO接口相互连接。
进一步的，还包括IO扩展模块，所述IO扩展模块连接所述灯板模块，并通过I2C总线连接所述主控单元。
进一步的，还包括用于控制无线通信模块上电与断电的无线通信电源控制模块，所述无线通信电源控制模块连接所述无线通信模块，并通过IO接口与GPIO接口连接所述IO扩展模块。
进一步的，所述无线通信模块通过USB连接所述主控单元，所述无线通信模块上连接有蜂窝天线与SIM卡接口模块。
进一步的，还包括时钟模块，所述时钟模块通过I2C总线连接所述主控单元。
进一步的，还包括看门狗模块，所述看门狗模块通过GPIO接口连接所述主控单元。
本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型可适用于一二次融合环网柜（箱），支持电力一二次融合，接口形式丰富，可满足多种接入需求，管理与维护较为方便。本实用新型满足《12千伏一二次融合环网柜(箱)及配电自动化终端(DTU)标准化设计方案(2021版)》规范要求，支持2G/3G/4G/5G公用网络和1.8G电力专网，通信稳定快速，可直接WEB配置一二次融合环网柜（箱）设备。
附图说明
图1为本实用新型组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。
如图1所示，本实用新型公开了一种支持电力一二次融合的集中式远程通信模块，包括主控单元、无线通信模块、以太网接口模块、以太网接口、串行通信接口、灯板模块、用户接口与工作指示灯。
主控单元采用32位CPU系统，用于完成TCP/IP协议，同时对其他各个模块进行控制，完成数据传输功能。主控单元上设置多个接口，所设的接口包括但不限于GPIO接口、I2C接口、UART接口、GMII接口、USB接口等等。该主控单元分别连接无线通信模块、以太网接口模块、灯板模块以及用户接口。
主控单元与以太网接口模块之间通过GMII接口相互连接，以太网接口连接以太网接口模块，其中，以太网接口模块优选10/100M以太网接口模块，以实现以太网数据收发功能，以太网接口为RJ45接口，用于与外部设备进行连接。
主控单元与灯板模块之间通过GPIO接口与UART接口相互连接，灯板模块连接串行通信接口以及工作指示灯，该串行通信接口为RS232接口且最好采用排针间距为2.54mm的3PIN排针接口，工作指示灯为LED灯，通过灯板模块将串行通信接口与工作指示灯连接主控单元，可实现LED指示工作状态以及RS232通信功能。
主控单元与用户接口之间通过GMII接口与UART接口相互连接。用户接口满足《12千伏一二次融合环网柜(箱)及配电自动化终端(DTU)标准化设计方案(2021版)》新规范的标准接口定义，可实现主控单元UART，并通过以太网与一二次融合环网柜（箱）通信。作为优选，用户接口采用排针间距为2.54mm的30PIN双排排针接口。该用户接口还兼做供电接口，连接有用于向主控单元及各个模块供电的总电源控制模块，总电源控制模块连接主控单元，总电源控制模块与主控单元之间通过GPIO接口相互连接。通过总电源控制模块可控制外部电源的接入与断开，并将外部电源的电压转换至适配主控单元，即将一二次融合环网柜（箱）提供的整机供电电源转换成适合32位CPU系统及各个模块的供电电压，并对整机供电电源进行控制，对整个远程通信模块进行供电。
主控单元与无线通信模块之间通过USB接口相互连接，无线通信模块上连接有蜂窝天线以及用于实现SIM卡接入与SIM卡保护功能的SIM卡接口模块。该无线通信模块支持GSM/GPRS/CDMA/EDGE/WCDMA/EVDO/TD-SCDMA/LTE/5G NR等多种网络制式，实现远程无线数据传输功能。
此外，该远程通信模块还包括IO扩展模块，IO扩展模块连接灯板模块，并通过I2C总线连接主控单元，可实现32位CPU系统的IO扩展功能。在设置IO扩展模块的基础之上，还包括无线通信电源控制模块，该无线通信电源控制模块连接无线通信模块，并通过IO接口与GPIO接口连接IO扩展模块，可实现上电与断电功能，用于控制无线通信模块的上电与断电。
还包括时钟模块与看门狗模块；时钟模块通过I2C总线连接主控单元，为整个模块提供实时时钟；看门狗模块通过GPIO接口连接主控单元，为主控单元与IO扩展模块提供上电复位功能，可对主控单元的工作状态进行监控，在主控单元工作异常时采取相应的保护措施，确保主控单元恢复至正常工作状态。
综上可见，本实用新型满足《12千伏一二次融合环网柜(箱)及配电自动化终端(DTU)标准化设计方案(2021版)》新规范要求，支持电力一二次融合，可适用于一二次融合环网柜（箱）。本实用新型具备多种接口形式，同时支持TTL(UART)、RS232、以太网接口，支持无线2G/3G/4G公共网络或者电力公司自建1.8G专网或者5G网络等等无线通信模块网络实现工业数据的远程传输，可直接WEB配置一二次融合环网柜（箱）设备，不仅满足多种电力通信需求，而且管理维护也较为方便。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种支持电力一二次融合的集中式远程通信模块，其特征在于：
包括主控单元、无线通信模块、以太网接口模块、以太网接口、串行通信接口、灯板模块、用户接口与工作指示灯；
所述主控单元分别连接所述无线通信模块、所述以太网接口模块、所述灯板模块以及所述用户接口；
所述以太网接口连接所述以太网接口模块；
所述灯板模块连接所述串行通信接口以及所述工作指示灯。
2.如权利要求1所述的一种支持电力一二次融合的集中式远程通信模块，其特征在于：
所述主控单元与所述以太网接口模块之间通过GMII接口相互连接；
所述主控单元与所述灯板模块之间通过GPIO接口与UART接口相互连接；
所述主控单元与所述用户接口之间通过GMII接口与UART接口相互连接；
所述以太网接口为RJ45接口，所述串行通信接口为RS232接口。
3.如权利要求2所述的一种支持电力一二次融合的集中式远程通信模块，其特征在于：
所述串行通信接口为3PIN排针接口，所述串行通信接口的排针间距为2.54mm。
4.如权利要求2所述的一种支持电力一二次融合的集中式远程通信模块，其特征在于：
所述用户接口为30PIN双排排针接口，所述用户接口的排针间距为2.54mm。
5.如权利要求2所述的一种支持电力一二次融合的集中式远程通信模块，其特征在于：
还包括总电源控制模块，所述总电源控制模块连接所述主控单元与所述用户接口，用于控制外部电源的接入与断开，并将外部电源的电压转换至适配所述主控单元；
所述总电源控制模块与所述主控单元之间通过GPIO接口相互连接。
6.如权利要求1所述的一种支持电力一二次融合的集中式远程通信模块，其特征在于：
还包括IO扩展模块，所述IO扩展模块连接所述灯板模块，并通过I2C总线连接所述主控单元。
7.如权利要求6所述的一种支持电力一二次融合的集中式远程通信模块，其特征在于：
还包括用于控制无线通信模块上电与断电的无线通信电源控制模块，所述无线通信电源控制模块连接所述无线通信模块，并通过IO接口与GPIO接口连接所述IO扩展模块。
8.如权利要求1所述的一种支持电力一二次融合的集中式远程通信模块，其特征在于：
所述无线通信模块通过USB连接所述主控单元，所述无线通信模块上连接有蜂窝天线与SIM卡接口模块。
9.如权利要求1所述的一种支持电力一二次融合的集中式远程通信模块，其特征在于：
还包括时钟模块，所述时钟模块通过I2C总线连接所述主控单元。
10.如权利要求1或6所述的一种支持电力一二次融合的集中式远程通信模块，其特征在于：
还包括看门狗模块，所述看门狗模块通过GPIO接口连接所述主控单元。
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