本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)采集裝置，具體地說是一種便于維護(hù)的數(shù)據(jù)采集裝置，屬于電力數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

配電自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)施的基礎(chǔ)是對配電網(wǎng)的一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視控制操作，而配電網(wǎng)本身具有分布廣泛、設(shè)備數(shù)量大、所處地理位置通信條件復(fù)雜的特點(diǎn)。配電終端是配電自動(dòng)化系統(tǒng)中重要的一個(gè)組成部分。配電終端不僅能夠在配電自動(dòng)化系統(tǒng)正常情況下監(jiān)測配電網(wǎng)饋線運(yùn)行狀況，更主要的是在饋線故障情況下能夠快速、可靠地捕捉故障信號，判斷發(fā)生故障的類型(是單相接地故障還是相間故障)，為配電自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行故障處理提供準(zhǔn)確、可靠的判據(jù)。因此，在配電終端與配電自動(dòng)化系統(tǒng)系統(tǒng)之間需要一種數(shù)據(jù)采集裝置來滿足配電自動(dòng)化系統(tǒng)的要求。

在配電網(wǎng)自動(dòng)化的大環(huán)境下，數(shù)據(jù)采集裝置需要能夠保證用戶的供電質(zhì)量，具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義，也是實(shí)現(xiàn)需求管理的重要組成部分。隨著數(shù)據(jù)采集裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越普遍，同時(shí)對數(shù)據(jù)采集裝置產(chǎn)品的要求也越來越高，數(shù)據(jù)采集裝置運(yùn)行時(shí)需要更高的可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種便于維護(hù)的數(shù)據(jù)采集裝置，其能夠保證配電終端與配電自動(dòng)化系統(tǒng)之間實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，滿足配電自動(dòng)化系統(tǒng)的要求。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是：一種便于維護(hù)的數(shù)據(jù)采集裝置，包括數(shù)據(jù)采集終端，所述數(shù)據(jù)采集終端與配電終端相連，用于采集配電終端內(nèi)電網(wǎng)一次設(shè)備的電力信息，將采集到的電力信息通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給配電主站系統(tǒng)或?qū)⑵渫ㄟ^通信網(wǎng)絡(luò)接收到的配電主站系統(tǒng)指令數(shù)據(jù)發(fā)送給配電終端；其特征是，

所述數(shù)據(jù)采集終端包括微處理器、數(shù)據(jù)采集通道、第一無線通信模塊、第二無線通信模塊、通信切換模塊、存儲(chǔ)單元和電源模塊，所述微處理器通過數(shù)據(jù)采集通道與配電終端相連，微處理器分別通過RS-232接口與第一無線通信模塊和第二無線通信模塊相連，第一無線通信模塊和第二無線通信模塊通過通信網(wǎng)絡(luò)與配電主站系統(tǒng)相連，所述存儲(chǔ)單元與微處理器相連,所述電源模塊分別與微處理器、第一無線通信模塊和第二無線通信模塊連接；

所述通信切換模塊包括第一信號采集電路、第二信號采集電路、單片機(jī)、第一繼電器和第二繼電器，所述第一信號采集電路設(shè)置在第一無線通信模塊與微處理器之間的通信線路中，所述第二信號采集電路置在第二無線通信模塊與微處理器之間的通信線路中，所述的第一信號采集電路和第二信號采集電路的輸出端分別與單片機(jī)的輸入端相連，所述單片機(jī)的輸出端分別與第一繼電器和第二繼電器的吸附線圈相連，所述第一繼電器的常閉觸點(diǎn)設(shè)置在第一無線通信模塊與電源模塊之間的供電回路中，所述第二繼電器的常開觸點(diǎn)設(shè)置在第二無線通信模塊與電源模塊之間的供電回路中；

所述電源模塊包括交流電輸入單元、直流電輸入單元、開關(guān)電源、切換開關(guān)和直流電壓變換器，所述交流電輸入單元與開關(guān)電源的輸入端連接，所述開關(guān)電源的輸出端通過切換開關(guān)與直流電壓變換器的輸入端連接，所述直流電輸入單元通過切換開關(guān)與直流電壓變換器的輸入端連接，所述直流電壓變換器的輸出端分別與微處理器、第一無線通信模塊和第二無線通信模塊相連。

優(yōu)選地，所述單片機(jī)的輸出端通過光耦隔離電路分別與第一繼電器和第二繼電器的吸附線圈相連，所述單片機(jī)還連接有晶振電路和延時(shí)動(dòng)作開關(guān)。

優(yōu)選地，所述第一信號采集電路包括第一RS-232轉(zhuǎn)TTL電平轉(zhuǎn)換器，所述第一RS-232轉(zhuǎn)TTL電平轉(zhuǎn)換器的輸入端與第一無線通信模塊到微處理器的下行信號線連接，輸出端與微處理器的輸入端連接；所述第二信號采集電路包括第二RS-232轉(zhuǎn)TTL電平轉(zhuǎn)換器，所述第二RS-232轉(zhuǎn)TTL電平轉(zhuǎn)換器的輸入端與第二無線通信模塊到微處理器的下行信號線連接，輸出端與微處理器的輸入端連接。

優(yōu)選地，所述電源模塊還包括第一隔離電路和第二隔離電路，所述第一隔離電路設(shè)置在開關(guān)電源的輸出端與切換開關(guān)之間的線路中，所述第二隔離電路設(shè)置在直流電輸入單元與切換開關(guān)之間的線路中。

優(yōu)選地，所述切換開關(guān)包括第三繼電器，所述開關(guān)電源的輸出端通過第一隔離電路分別與第三繼電器的吸引線圈和第三繼電器常開觸點(diǎn)的進(jìn)線側(cè)連接，所述直流電輸入單元通過第二隔離電路與第三繼電器常閉觸點(diǎn)的進(jìn)線側(cè)連接，所述第三繼電器的常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)的出線側(cè)同相并聯(lián)后與直流電壓變換器的輸入端連接。

優(yōu)選地，所述切換開關(guān)包括單刀雙擲開關(guān)，所述開關(guān)電源的輸出端通過第一隔離電路與單刀雙擲開關(guān)的一個(gè)不動(dòng)端連接，所述直流電輸入單元通過第二隔離電路與單刀雙擲開關(guān)的另一個(gè)不動(dòng)端連接，所述單刀雙擲開關(guān)的動(dòng)端與直流電壓變換器的輸入端連接。

優(yōu)選地，所述直流電壓變換器具有不同輸出電壓的輸出端。

優(yōu)選地，所述第一無線通信模塊和第二無線通信模塊均采用GPRS無線通信模塊。

優(yōu)選地，所述通信網(wǎng)絡(luò)包括GPRS路由節(jié)點(diǎn)、電力系統(tǒng)路由節(jié)點(diǎn)、設(shè)置在GPRS路由節(jié)點(diǎn)和電力系統(tǒng)路由節(jié)點(diǎn)之間的APN專線、以及設(shè)置在APN專線上的APN專線防火墻，所述GPRS路由節(jié)點(diǎn)設(shè)置在通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)且與通信網(wǎng)絡(luò)中的GGSN通過GRE隧道建立通信連接，用于向電力系統(tǒng)路由節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)來自數(shù)據(jù)采集終端的電力信息數(shù)據(jù)，或向數(shù)據(jù)采集終端轉(zhuǎn)發(fā)來自所述電力系統(tǒng)路由節(jié)點(diǎn)的指令數(shù)據(jù)；所述電力系統(tǒng)路由節(jié)點(diǎn)設(shè)置在供電局電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)內(nèi)，并與配電主站系統(tǒng)相連，用于向GPRS路由節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)來自配電主站系統(tǒng)的指令數(shù)據(jù)，或向配電主站系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)來自GPRS路由節(jié)點(diǎn)的電力信息數(shù)據(jù)；所述APN專線用于傳輸GPRS路由節(jié)點(diǎn)向電力系統(tǒng)路由節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的電力信息數(shù)據(jù)，或者傳輸電力系統(tǒng)路由節(jié)點(diǎn)向GPRS路由節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的指令數(shù)據(jù)；所述APN專線防火墻用于對在APN專線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行安全防護(hù)、IP地址和端口過濾。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集終端還包括軟件通道模塊，所述軟件通道模塊包括下行鏈接通道、上行鏈接通道、緩存模塊、協(xié)議棧模塊、校驗(yàn)?zāi)K、記錄模塊、重傳觸發(fā)模塊，所述下行鏈接通道用于對下與配電終端建立連接；所述上行鏈接通道用于對上根據(jù)配置與多個(gè)數(shù)據(jù)采集通道建立連接，當(dāng)數(shù)據(jù)采集通道與配電終端進(jìn)行通道切換時(shí)，下行鏈接通道與配電終端保持連接；所述緩存模塊用于緩存通道切換時(shí)原數(shù)據(jù)采集通道需要下發(fā)至配電終端的數(shù)據(jù)，在經(jīng)通道切換完成數(shù)據(jù)傳輸后，再將緩存數(shù)據(jù)通過切換后的數(shù)據(jù)采集通道下發(fā)至配電終端；所述協(xié)議棧模塊用以存儲(chǔ)通信協(xié)議；所述校驗(yàn)?zāi)K用于當(dāng)軟件通道模塊接收到配電終端上送的數(shù)據(jù)或接收到數(shù)據(jù)采集通道下發(fā)到配電終端的數(shù)據(jù)時(shí)根據(jù)通信協(xié)議對數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行校驗(yàn)；所述記錄模塊用于實(shí)時(shí)記錄下行鏈接通道和上行鏈接通道的數(shù)據(jù)量，在軟件通道模塊與配電終端、數(shù)據(jù)采集通道傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，采用轉(zhuǎn)發(fā)確認(rèn)超時(shí)重傳機(jī)制，若軟件通道模塊在規(guī)定時(shí)間沒有收到確認(rèn)消息，軟件通道模塊自動(dòng)重新傳輸數(shù)據(jù)；所述重傳觸發(fā)模塊用于在軟件通道模塊與配電終端、數(shù)據(jù)采集通道傳輸數(shù)據(jù)時(shí)在規(guī)定時(shí)間沒有收到確認(rèn)消息，則采用轉(zhuǎn)發(fā)確認(rèn)超時(shí)重傳機(jī)制進(jìn)行自動(dòng)重新傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)軟件通道模塊接收到配電終端上送的數(shù)據(jù)時(shí)，此數(shù)據(jù)經(jīng)檢驗(yàn)后，根據(jù)軟件通道模塊與數(shù)據(jù)采集通道的連接，此數(shù)據(jù)會(huì)被軟件通道模塊轉(zhuǎn)發(fā)多份至各個(gè)數(shù)據(jù)采集通道；當(dāng)軟件通道模塊接收到數(shù)據(jù)采集通道下發(fā)到配電終端的數(shù)據(jù)時(shí)，此數(shù)據(jù)經(jīng)校驗(yàn)后，只有一份由軟件通道模塊下發(fā)至對應(yīng)的配電終端。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明通過數(shù)據(jù)采集通道采集配電終端內(nèi)電網(wǎng)一次設(shè)備的電力信息，將采集到的電力信息通過第一無線通信模塊和第二無線通信模塊接入通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給配電主站系統(tǒng)或?qū)⒔邮盏降呐潆娭髡鞠到y(tǒng)指令數(shù)據(jù)發(fā)送給配電終端，為配電自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行故障處理提供了準(zhǔn)確、可靠的判據(jù)，滿足了配電自動(dòng)化系統(tǒng)的要求。

本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集終端采用第一無線通信模塊和第二無線通信模塊接入通信網(wǎng)絡(luò)與配電主站系統(tǒng)相連，第一無線通信模塊和第二無線通信模塊作為主備用通信模塊并采用通信切換模塊進(jìn)行切換，通信切換模塊通過第一信號采集電路監(jiān)聽第一無線通信模塊與微處理器之間的通信信號，如果發(fā)現(xiàn)通信信號中斷時(shí)發(fā)送報(bào)警信息給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)報(bào)警信息通過控制第二繼電器對第二無線通信模塊進(jìn)行上電工作，同時(shí)控制第一繼電器對第一無線通信模塊進(jìn)行斷電，進(jìn)行主備用通信模塊切換。主備用通信模塊切換后，第二無線通信模塊作為主用通信模塊，第一無線通信模塊作為備用通信模塊，通信切換模塊通過第二信號采集電路監(jiān)聽第二無線通信模塊與微處理器之間的通信信號，如果發(fā)現(xiàn)通信信號中斷時(shí)發(fā)送報(bào)警信息給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)報(bào)警信息通過控制第一繼電器對第一無線通信模塊進(jìn)行上電工作，同時(shí)控制第二繼電器對第二無線通信模塊進(jìn)行斷電，再次進(jìn)行主備用通信模塊的切換。這樣保證了數(shù)據(jù)采集終端與配電主站系統(tǒng)之間的通信的可靠性，解決了配電終端與配電主站之間通訊不暢的問題，不僅便于維護(hù)，降低了配電網(wǎng)的維護(hù)成本，而且保證了配電終端與配電自動(dòng)化系統(tǒng)之間實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，滿足配電自動(dòng)化系統(tǒng)的要求。

本發(fā)明的電源模塊通過采用切換開關(guān)實(shí)現(xiàn)了交直流雙電源輸入供電方式，當(dāng)一路電源出現(xiàn)故障時(shí)，可以通過單刀雙擲開關(guān)切換到另一路電源，或者通過繼電器自動(dòng)切換到另一路電源，不僅結(jié)構(gòu)簡單、具有功耗低和成本低的特點(diǎn)，而且實(shí)現(xiàn)了雙電源輸入，保證了數(shù)據(jù)采集終端的工作電壓，提高了數(shù)據(jù)采集終端的運(yùn)行可靠性。

本發(fā)明的通信網(wǎng)絡(luò)包括GPRS路由節(jié)點(diǎn)、電力系統(tǒng)路由節(jié)點(diǎn)、設(shè)置在GPRS路由節(jié)點(diǎn)和電力系統(tǒng)路由節(jié)點(diǎn)之間的APN專線、以及設(shè)置在APN專線上的APN專線防火墻，在保證數(shù)據(jù)采集終端與配電主站系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)安全和準(zhǔn)確的前提下，大大降低配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集終端之間的通信成本，有利于在廣域范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化。本發(fā)明通過在通信網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置專用于傳輸電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的APN傳輸網(wǎng)絡(luò)，利用該APN傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸配電終端與主站系統(tǒng)之間的通信數(shù)據(jù)，從而既滿足了數(shù)據(jù)采集終端與配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)之間通信的需要，又滿足了電力系統(tǒng)關(guān)于通信的安全防護(hù)要求，在保證數(shù)據(jù)安全和準(zhǔn)確的前提下，大大降低了通信成本，有利于在廣域范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化。

本發(fā)明通過在配電終端與數(shù)據(jù)采集通道之間引入軟件通道模塊，所述軟件通道模塊通過下行鏈接通道對下與配電終端建立連接，通過上行鏈接通道對上根據(jù)配置實(shí)現(xiàn)與多個(gè)數(shù)據(jù)采集通道建立連接，當(dāng)數(shù)據(jù)采集通道與配電終端進(jìn)行通道切換時(shí)，軟件通道模塊與配電終端保持連接，并緩存通道切換時(shí)原數(shù)據(jù)采集通道需要下發(fā)至配電終端的數(shù)據(jù)，在經(jīng)通道切換完成數(shù)據(jù)傳輸后，再將緩存數(shù)據(jù)下發(fā)至配電終端。當(dāng)軟件通道模塊接收到配電終端上送的數(shù)據(jù)時(shí)，軟件通道模塊根據(jù)通信協(xié)議對數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行校驗(yàn)，并將校驗(yàn)后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至數(shù)據(jù)采集通道，當(dāng)軟件通道模塊接收到數(shù)據(jù)采集通道下發(fā)到配電終端的數(shù)據(jù)時(shí)，軟件通道模塊根據(jù)通信協(xié)議對數(shù)據(jù)有效性檢查后下發(fā)至配電終端。軟件通道模塊實(shí)時(shí)記錄其數(shù)據(jù)入口和數(shù)據(jù)出口的數(shù)據(jù)量，在軟件通道模塊與配電終端、數(shù)據(jù)采集通道傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，采用轉(zhuǎn)發(fā)確認(rèn)超時(shí)重傳機(jī)制，若軟件通道模塊在規(guī)定時(shí)間沒有收到確認(rèn)消息，軟件通道模塊自動(dòng)重新傳輸數(shù)據(jù)。本發(fā)明通過采用軟件通道模塊實(shí)現(xiàn)了配電終端與數(shù)據(jù)采集裝置的數(shù)據(jù)采集通道之間的多重通信，在通道切換時(shí)，不斷開連接，避免數(shù)據(jù)丟失，同時(shí)降低成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述通信切換模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明所述電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明所述切換開關(guān)采用第三繼電器時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明所述切換開關(guān)采用單刀雙擲開關(guān)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明所述通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明所述軟件通道模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為能清楚說明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過具體實(shí)施方式，并結(jié)合其附圖，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。下文的公開提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本發(fā)明的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)注意，在附圖中所圖示的部件不一定按比例繪制。本發(fā)明省略了對公知組件和處理技術(shù)及工藝的描述以避免不必要地限制本發(fā)明。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的一種便于維護(hù)的數(shù)據(jù)采集裝置，它包括數(shù)據(jù)采集終端，所述數(shù)據(jù)采集終端與配電終端相連，用于采集配電終端內(nèi)電網(wǎng)一次設(shè)備的電力信息，將采集到的電力信息通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給配電主站系統(tǒng)或?qū)⑵渫ㄟ^通信網(wǎng)絡(luò)接收到的配電主站系統(tǒng)指令數(shù)據(jù)發(fā)送給配電終端；所述數(shù)據(jù)采集終端包括微處理器、數(shù)據(jù)采集通道、第一無線通信模塊、第二無線通信模塊、通信切換模塊、存儲(chǔ)單元和電源模塊，所述微處理器通過數(shù)據(jù)采集通道與配電終端相連，微處理器分別通過RS-232接口與第一無線通信模塊和第二無線通信模塊相連，第一無線通信模塊和第二無線通信模塊通過通信網(wǎng)絡(luò)與配電主站系統(tǒng)相連，所述存儲(chǔ)單元與微處理器相連,所述電源模塊分別與微處理器、第一無線通信模塊和第二無線通信模塊連接。本發(fā)明通過數(shù)據(jù)采集通道采集配電終端內(nèi)電網(wǎng)一次設(shè)備的電力信息，將采集到的電力信息通過第一無線通信模塊和第二無線通信模塊接入通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給配電主站系統(tǒng)或?qū)⒔邮盏降呐潆娭髡鞠到y(tǒng)指令數(shù)據(jù)發(fā)送給配電終端，為配電自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行故障處理提供了準(zhǔn)確、可靠的判據(jù)，滿足了配電自動(dòng)化系統(tǒng)的要求。

如圖2所示，本發(fā)明所述的通信切換模塊包括第一信號采集電路、第二信號采集電路、單片機(jī)、第一繼電器和第二繼電器，所述第一信號采集電路設(shè)置在第一無線通信模塊與微處理器之間的通信線路中，所述第二信號采集電路置在第二無線通信模塊與微處理器之間的通信線路中，所述的第一信號采集電路和第二信號采集電路的輸出端分別與單片機(jī)的輸入端相連，所述單片機(jī)的輸出端分別與第一繼電器和第二繼電器的吸附線圈相連，所述第一繼電器的常閉觸點(diǎn)設(shè)置在第一無線通信模塊與電源模塊之間的供電回路中，所述第二繼電器的常開觸點(diǎn)設(shè)置在第二無線通信模塊與電源模塊之間的供電回路中。

優(yōu)選地，所述單片機(jī)的輸出端通過光耦隔離電路分別與第一繼電器和第二繼電器的吸附線圈相連，所述單片機(jī)還連接有晶振電路和延時(shí)動(dòng)作開關(guān)。

優(yōu)選地，所述第一信號采集電路包括第一RS-232轉(zhuǎn)TTL電平轉(zhuǎn)換器，所述第一RS-232轉(zhuǎn)TTL電平轉(zhuǎn)換器的輸入端與第一無線通信模塊到微處理器的下行信號線連接，輸出端與微處理器的輸入端連接；所述第二信號采集電路包括第二RS-232轉(zhuǎn)TTL電平轉(zhuǎn)換器，所述第二RS-232轉(zhuǎn)TTL電平轉(zhuǎn)換器的輸入端與第二無線通信模塊到微處理器的下行信號線連接，輸出端與微處理器的輸入端連接。

本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集終端采用第一無線通信模塊和第二無線通信模塊接入通信網(wǎng)絡(luò)與配電主站系統(tǒng)相連，第一無線通信模塊和第二無線通信模塊作為主備用通信模塊并采用通信切換模塊進(jìn)行切換，通信切換模塊通過第一信號采集電路監(jiān)聽第一無線通信模塊與微處理器之間的通信信號，如果發(fā)現(xiàn)通信信號中斷時(shí)發(fā)送報(bào)警信息給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)報(bào)警信息通過控制第二繼電器對第二無線通信模塊進(jìn)行上電工作，同時(shí)控制第一繼電器對第一無線通信模塊進(jìn)行斷電，進(jìn)行主備用通信模塊切換。主備用通信模塊切換后，第二無線通信模塊作為主用通信模塊，第一無線通信模塊作為備用通信模塊，通信切換模塊通過第二信號采集電路監(jiān)聽第二無線通信模塊與微處理器之間的通信信號，如果發(fā)現(xiàn)通信信號中斷時(shí)發(fā)送報(bào)警信息給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)報(bào)警信息通過控制第一繼電器對第一無線通信模塊進(jìn)行上電工作，同時(shí)控制第二繼電器對第二無線通信模塊進(jìn)行斷電，再次進(jìn)行主備用通信模塊的切換。這樣保證了數(shù)據(jù)采集終端與配電主站系統(tǒng)之間的通信的可靠性，解決了配電終端與配電主站之間通訊不暢的問題，不僅便于維護(hù)，降低了配電網(wǎng)的維護(hù)成本，而且保證了配電終端與配電自動(dòng)化系統(tǒng)之間實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，滿足配電自動(dòng)化系統(tǒng)的要求。

如圖3所示，本發(fā)明所述的電源模塊包括交流電輸入單元、直流電輸入單元、開關(guān)電源、切換開關(guān)和直流電壓變換器，所述交流電輸入單元與開關(guān)電源的輸入端連接，所述開關(guān)電源的輸出端通過切換開關(guān)與直流電壓變換器的輸入端連接，所述直流電輸入單元通過切換開關(guān)與直流電壓變換器的輸入端連接，所述直流電壓變換器的輸出端分別與微處理器、第一無線通信模塊和第二無線通信模塊相連。所述電源模塊還包括第一隔離電路和第二隔離電路，所述第一隔離電路設(shè)置在開關(guān)電源的輸出端與切換開關(guān)之間的線路中，所述第二隔離電路設(shè)置在直流電輸入單元與切換開關(guān)之間的線路中。優(yōu)選地，所述直流電壓變換器具有不同輸出電壓的輸出端。本發(fā)明的電源模塊通過采用切換開關(guān)實(shí)現(xiàn)了交直流雙電源輸入供電方式，當(dāng)一路電源出現(xiàn)故障時(shí)，可以通過單刀雙擲開關(guān)切換到另一路電源，或者通過繼電器自動(dòng)切換到另一路電源，不僅結(jié)構(gòu)簡單、具有功耗低和成本低的特點(diǎn)，而且實(shí)現(xiàn)了雙電源輸入，保證了數(shù)據(jù)采集終端的工作電壓，提高了數(shù)據(jù)采集終端的運(yùn)行可靠性。

如圖4所示，本發(fā)明所述的切換開關(guān)可以采用第三繼電器，所述開關(guān)電源的輸出端通過第一隔離電路分別與第三繼電器的吸引線圈和第三繼電器常開觸點(diǎn)JK1的進(jìn)線側(cè)連接，所述直流電輸入單元通過第二隔離電路與第三繼電器常閉觸點(diǎn)JK2的進(jìn)線側(cè)連接，所述第三繼電器的常開觸點(diǎn)JK1和常閉觸點(diǎn)JK2的出線側(cè)同相并聯(lián)后與直流電壓變換器的輸入端連接。通過采用切換開關(guān)實(shí)現(xiàn)了交直流雙電源輸入供電方式，當(dāng)一路電源出現(xiàn)故障時(shí)，可以通過單刀雙擲開關(guān)切換到另一路電源，或者通過繼電器自動(dòng)切換到另一路電源，不僅結(jié)構(gòu)簡單、具有功耗低和成本低的特點(diǎn)，而且保證了數(shù)據(jù)采集終端的工作電壓，提高了數(shù)據(jù)采集終端的運(yùn)行可靠性。

如圖5所示，本發(fā)明所述切換開關(guān)也可以采用單刀雙擲開關(guān)S，所述開關(guān)電源的輸出端通過第一隔離電路與單刀雙擲開關(guān)的一個(gè)不動(dòng)端1連接，所述直流電輸入單元通過第二隔離電路與單刀雙擲開關(guān)的另一個(gè)不動(dòng)端2連接，所述單刀雙擲開關(guān)的動(dòng)端3與直流電壓變換器的輸入端連接。通過采用單刀雙擲開關(guān)S實(shí)現(xiàn)了交直流雙電源輸入供電方式，當(dāng)一路電源出現(xiàn)故障時(shí)，可以通過單刀雙擲開關(guān)切換到另一路電源，保證了數(shù)據(jù)采集終端的工作電壓，提高了數(shù)據(jù)采集終端的運(yùn)行可靠性。

優(yōu)選地，所述第一無線通信模塊和第二無線通信模塊均采用GPRS無線通信模塊。

如圖6所示，本發(fā)明所述的通信網(wǎng)絡(luò)包括GPRS路由節(jié)點(diǎn)、電力系統(tǒng)路由節(jié)點(diǎn)、設(shè)置在GPRS路由節(jié)點(diǎn)和電力系統(tǒng)路由節(jié)點(diǎn)之間的APN專線、以及設(shè)置在APN專線上的APN專線防火墻，所述GPRS路由節(jié)點(diǎn)設(shè)置在通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)且與通信網(wǎng)絡(luò)中的GGSN通過GRE隧道建立通信連接，用于向電力系統(tǒng)路由節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)來自數(shù)據(jù)采集終端的電力信息數(shù)據(jù)，或向數(shù)據(jù)采集終端轉(zhuǎn)發(fā)來自所述電力系統(tǒng)路由節(jié)點(diǎn)的指令數(shù)據(jù)；所述電力系統(tǒng)路由節(jié)點(diǎn)設(shè)置在供電局電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)內(nèi)，并與配電主站系統(tǒng)相連，用于向GPRS路由節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)來自配電主站系統(tǒng)的指令數(shù)據(jù)，或向配電主站系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)來自GPRS路由節(jié)點(diǎn)的電力信息數(shù)據(jù)；所述APN專線用于傳輸GPRS路由節(jié)點(diǎn)向電力系統(tǒng)路由節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的電力信息數(shù)據(jù)，或者傳輸電力系統(tǒng)路由節(jié)點(diǎn)向GPRS路由節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的指令數(shù)據(jù)；所述APN專線防火墻用于對在APN專線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行安全防護(hù)、IP地址和端口過濾。

本發(fā)明的通信網(wǎng)絡(luò)包括GPRS路由節(jié)點(diǎn)、電力系統(tǒng)路由節(jié)點(diǎn)、設(shè)置在GPRS路由節(jié)點(diǎn)和電力系統(tǒng)路由節(jié)點(diǎn)之間的APN專線、以及設(shè)置在APN專線上的APN專線防火墻，在保證數(shù)據(jù)采集終端與配電主站系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)安全和準(zhǔn)確的前提下，大大降低配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集終端之間的通信成本，有利于在廣域范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化。本發(fā)明通過在通信網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置專用于傳輸電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的APN傳輸網(wǎng)絡(luò)，利用該APN傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸配電終端與主站系統(tǒng)之間的通信數(shù)據(jù)，從而既滿足了數(shù)據(jù)采集終端與配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)之間通信的需要，又滿足了電力系統(tǒng)關(guān)于通信的安全防護(hù)要求，在保證數(shù)據(jù)安全和準(zhǔn)確的前提下，大大降低了通信成本，有利于在廣域范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化。

如圖7所示，所述數(shù)據(jù)采集終端還包括軟件通道模塊，所述軟件通道模塊包括下行鏈接通道、上行鏈接通道、緩存模塊、協(xié)議棧模塊、校驗(yàn)?zāi)K、記錄模塊、重傳觸發(fā)模塊，所述下行鏈接通道用于對下與配電終端建立連接；所述上行鏈接通道用于對上根據(jù)配置與多個(gè)數(shù)據(jù)采集通道建立連接，當(dāng)數(shù)據(jù)采集通道與配電終端進(jìn)行通道切換時(shí)，下行鏈接通道與配電終端保持連接；所述緩存模塊用于緩存通道切換時(shí)原數(shù)據(jù)采集通道需要下發(fā)至配電終端的數(shù)據(jù)，在經(jīng)通道切換完成數(shù)據(jù)傳輸后，再將緩存數(shù)據(jù)通過切換后的數(shù)據(jù)采集通道下發(fā)至配電終端；所述協(xié)議棧模塊用以存儲(chǔ)通信協(xié)議；所述校驗(yàn)?zāi)K用于當(dāng)軟件通道模塊接收到配電終端上送的數(shù)據(jù)或接收到數(shù)據(jù)采集通道下發(fā)到配電終端的數(shù)據(jù)時(shí)根據(jù)通信協(xié)議對數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行校驗(yàn)；所述記錄模塊用于實(shí)時(shí)記錄下行鏈接通道和上行鏈接通道的數(shù)據(jù)量，在軟件通道模塊與配電終端、數(shù)據(jù)采集通道傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，采用轉(zhuǎn)發(fā)確認(rèn)超時(shí)重傳機(jī)制，若軟件通道模塊在規(guī)定時(shí)間沒有收到確認(rèn)消息，軟件通道模塊自動(dòng)重新傳輸數(shù)據(jù)；所述重傳觸發(fā)模塊用于在軟件通道模塊與配電終端、數(shù)據(jù)采集通道傳輸數(shù)據(jù)時(shí)在規(guī)定時(shí)間沒有收到確認(rèn)消息，則采用轉(zhuǎn)發(fā)確認(rèn)超時(shí)重傳機(jī)制進(jìn)行自動(dòng)重新傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)軟件通道模塊接收到配電終端上送的數(shù)據(jù)時(shí)，此數(shù)據(jù)經(jīng)檢驗(yàn)后，根據(jù)軟件通道模塊與數(shù)據(jù)采集通道的連接，此數(shù)據(jù)會(huì)被軟件通道模塊轉(zhuǎn)發(fā)多份至各個(gè)數(shù)據(jù)采集通道；當(dāng)軟件通道模塊接收到數(shù)據(jù)采集通道下發(fā)到配電終端的數(shù)據(jù)時(shí)，此數(shù)據(jù)經(jīng)校驗(yàn)后，只有一份由軟件通道模塊下發(fā)至對應(yīng)的配電終端。

本發(fā)明通過在配電終端與數(shù)據(jù)采集通道之間引入軟件通道模塊，所述軟件通道模塊通過下行鏈接通道對下與配電終端建立連接，通過上行鏈接通道對上根據(jù)配置實(shí)現(xiàn)與多個(gè)數(shù)據(jù)采集通道建立連接，當(dāng)數(shù)據(jù)采集通道與配電終端進(jìn)行通道切換時(shí)，軟件通道模塊與配電終端保持連接，并緩存通道切換時(shí)原數(shù)據(jù)采集通道需要下發(fā)至配電終端的數(shù)據(jù)，在經(jīng)通道切換完成數(shù)據(jù)傳輸后，再將緩存數(shù)據(jù)下發(fā)至配電終端。當(dāng)軟件通道模塊接收到配電終端上送的數(shù)據(jù)時(shí)，軟件通道模塊根據(jù)通信協(xié)議對數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行校驗(yàn)，并將校驗(yàn)后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至數(shù)據(jù)采集通道，當(dāng)軟件通道模塊接收到數(shù)據(jù)采集通道下發(fā)到配電終端的數(shù)據(jù)時(shí)，軟件通道模塊根據(jù)通信協(xié)議對數(shù)據(jù)有效性檢查后下發(fā)至配電終端。軟件通道模塊實(shí)時(shí)記錄其數(shù)據(jù)入口和數(shù)據(jù)出口的數(shù)據(jù)量，在軟件通道模塊與配電終端、數(shù)據(jù)采集通道傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，采用轉(zhuǎn)發(fā)確認(rèn)超時(shí)重傳機(jī)制，若軟件通道模塊在規(guī)定時(shí)間沒有收到確認(rèn)消息，軟件通道模塊自動(dòng)重新傳輸數(shù)據(jù)。本發(fā)明通過采用軟件通道模塊實(shí)現(xiàn)了配電終端與數(shù)據(jù)采集裝置的數(shù)據(jù)采集通道之間的多重通信，在通道切換時(shí)，不斷開連接，避免數(shù)據(jù)丟失，同時(shí)降低成本。

以上所述只是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也被視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。