基于10kV感應(yīng)取電的用電信息采集GPRS無線拉遠(yuǎn)終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力用電信息采集裝置，尤其涉及用電信息采集GPRS終端，具體為基于1 OkV感應(yīng)取電的用電信息采集GPRS無線拉遠(yuǎn)終端。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，GPRS通信在電力行業(yè)通信中的作用越來越重要，應(yīng)用也越來越廣泛，尤其是在電力用戶用電數(shù)據(jù)采集過程中。由于GPRS公用無線網(wǎng)絡(luò)具有傳輸距離不受限制、誤碼率低、不用自行組網(wǎng)、易于擴(kuò)容、安裝方便、投資少、免維護(hù)等特點(diǎn)，國內(nèi)用電信息采集的主要無線通信方式采用了 GPRS通信方式?，F(xiàn)有的用電信息采集系統(tǒng)包括集中器，負(fù)責(zé)集中獲取本地通信所上傳的用電信息;集中器有本地通信通道和遠(yuǎn)程通信通道，本地通信通道包括電力線載波通信模塊和無線傳感器通信模塊，遠(yuǎn)程通信通道包括GPRS通信模塊;集中器通過本地WSN(無線傳感器網(wǎng)絡(luò)Wireless Sensor Networks, WSN)，或者本地寬帶電力線載波，或者本地窄帶電力線載波，接收來自各種采集器采集的用電信息，采集器負(fù)責(zé)對(duì)智能電表所記錄的用電信息進(jìn)行采集，不同的采集器對(duì)應(yīng)不同種類的智能電表；集中器通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與主站系統(tǒng)遠(yuǎn)程通信而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。但是在一些光纖無法有效鋪設(shè)覆蓋的地區(qū)，如一些偏遠(yuǎn)農(nóng)村、城市郊區(qū)，或者城市地下室、半地下區(qū)域。在這些區(qū)域中，GPRS通信信號(hào)不穩(wěn)定，信號(hào)質(zhì)量較低，集中器與主站系統(tǒng)之間無法實(shí)現(xiàn)有效的遠(yuǎn)程通信，從而影響了用電信息數(shù)據(jù)采集成功率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型解決在GPRS通信信號(hào)不穩(wěn)定、信號(hào)質(zhì)量較低的區(qū)域，用電信息數(shù)據(jù)采集成功率低的問題，提供一種基于10kV感應(yīng)取電的用電信息采集GPRS無線拉遠(yuǎn)終端。
[0004]本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:基于10kV感應(yīng)取電的用電信息采集GPRS無線拉遠(yuǎn)終端，包括一個(gè)基于ARM1176JZF-S內(nèi)核和UC/0S-1I操作系統(tǒng)的中央處理器CPU模塊，通過總線與中央處理器CPU模塊連接的GPRS Modem模塊、感應(yīng)取電CT電路模塊(CurrentTransformer )、WSN通信模塊、GPS定位模塊、按鍵模塊、FLASH數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。使用時(shí)，該拉遠(yuǎn)終端位于集中器與GPRS網(wǎng)絡(luò)之間，實(shí)現(xiàn)與集中器之間的WSN通信及通過GPRS的方式與主站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，完成數(shù)據(jù)的無線通信;該拉遠(yuǎn)終端固定于10KV線路上(如塔桿)，由于拉高、拉遠(yuǎn)至10kV線路上，該拉遠(yuǎn)終端與主站系統(tǒng)之間的GPRS信號(hào)質(zhì)量，通信穩(wěn)定度都會(huì)大大增加。感應(yīng)取電CT電路模塊通過在10kV線路上CT取電解決拉遠(yuǎn)終端的供電問題，WSN通信模塊實(shí)現(xiàn)集中器與拉遠(yuǎn)終端的WSN通信傳輸，GPS定位模塊通過GPS定位系統(tǒng)獲得拉遠(yuǎn)終端位置，并上傳位置信息，F(xiàn)LASH數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)程序和大量的采集數(shù)據(jù)，GPRS Modem模塊用于對(duì)集中器收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，之后通過GPRS網(wǎng)絡(luò)向主站管理系統(tǒng)傳輸，按鍵模塊用來實(shí)現(xiàn)對(duì)終端的控制操作。
[0005]本實(shí)用新型給出了一種新的用電信息采集終端設(shè)備，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎、獨(dú)特，克服了由于終端設(shè)備可能存在盲區(qū)而導(dǎo)致的用電信息數(shù)據(jù)傳輸受阻的問題，從而擴(kuò)大了用電信息自動(dòng)采集技術(shù)的適用范圍或適用區(qū)域。
【附圖說明】
[0000]圖1為本實(shí)用新型的使用狀態(tài)圖；
[0007]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0008]圖3為感應(yīng)取電CT電路模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖中:501—中央處理器CPU模塊，502—GPRS Modem模塊，503—感應(yīng)取電CT電路模塊，505—WSN通信模塊，506—GPS定位模塊，507—按鍵模塊，508—FLASH數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，509 —狀態(tài)顯示模塊，401 — CT感應(yīng)取電裝置，402 —直流轉(zhuǎn)換器，403 —電源控制器，404—蓄電池，405—充放電控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0010]基于1OkV感應(yīng)取電的用電信息采集GPRS無線拉遠(yuǎn)終端，包括一個(gè)基于ARM1176JZF-S內(nèi)核和UC/0S-1I操作系統(tǒng)的中央處理器CPU模塊501，通過總線與中央處理器CHJ模塊501連接的GPRS Modem模塊502、感應(yīng)取電CT電路模塊503、WSN通信模塊505、GPS定位模塊506、按鍵模塊507、FLASH數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器508。使用時(shí)，該拉遠(yuǎn)終端位于集中器與GPRS網(wǎng)絡(luò)之間，實(shí)現(xiàn)與集中器之間的WSN通信及通過GPRS的方式與主站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，完成數(shù)據(jù)的無線通信；該拉遠(yuǎn)終端固定于10KV線路上(如塔桿)，由于拉高、拉遠(yuǎn)至10kV線路上，該拉遠(yuǎn)終端與主站系統(tǒng)之間的GPRS信號(hào)質(zhì)量，通信穩(wěn)定度都會(huì)大大增加。感應(yīng)取電CT電路模塊通過在10kV線路上CT取電解決拉遠(yuǎn)終端的供電問題，WSN通信模塊實(shí)現(xiàn)集中器與拉遠(yuǎn)終端的WSN通信傳輸，GPS定位模塊通過GPS定位系統(tǒng)獲得拉遠(yuǎn)終端位置，并上傳位置信息，F(xiàn)LASH數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)程序和大量的采集數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)按照要求查詢、修改、刪除或添加，可以緩存升級(jí)程序，F(xiàn)LASH全部面向電力用戶開放，便于二次開發(fā)，F(xiàn)LASH數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器類型可為0neNANDFlash、N0RFlash類型的存儲(chǔ)器，容量最大為32MB，GPRS Modem模塊用于對(duì)集中器收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，之后通過GPRS網(wǎng)絡(luò)向主站管理系統(tǒng)傳輸，按鍵模塊選用4X4的鍵盤，用來實(shí)現(xiàn)對(duì)終端的控制操作。具體實(shí)施時(shí)，還包括與中央處理器CHJ模塊501相連的狀態(tài)顯示模塊509，狀態(tài)顯示模塊509采用四個(gè)LED指示燈，用于指示以下任意一種或多種狀態(tài):電源狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、通信狀態(tài)、信號(hào)狀態(tài)。所述的感應(yīng)取電CT電路模塊503包括CT感應(yīng)取電裝置401，與CT感應(yīng)取電裝置401相連的直流轉(zhuǎn)換器402，與直流轉(zhuǎn)換器402相連且同時(shí)與中央處理器CPU模塊501相連的電源控制器403，蓄電池404，與蓄電池404相連且同時(shí)與電源控制器403相連的充放電控制器405XT感應(yīng)取電裝置401利用高壓輸電線路周圍感應(yīng)的電磁能量獲取性能穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)的交流電能，適用于10kV電壓等級(jí)。直流轉(zhuǎn)換器402與CT感應(yīng)取電裝置401相連，主要負(fù)責(zé)將CT感應(yīng)取電裝置輸出的交流電能轉(zhuǎn)化為合適等級(jí)的直流電能。采用開關(guān)型穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)交流電源轉(zhuǎn)換為4V直流電源，具有輸出電壓穩(wěn)定，紋波小，具備輸出過流、短路保護(hù)功能。電源控制器403同時(shí)與直流轉(zhuǎn)換器402和充放電控制器405相連，在中央處理器CPU模塊501的相應(yīng)控制下負(fù)責(zé)選擇采用CT取電裝置輸出電能或蓄電池輸出電能。蓄電池404，大容量鉛蓄電池，作為緊急情況下的后備電源。充放電控制器405，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)電池能量的監(jiān)測，控制電池的充放電和保護(hù)功能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于lOkV感應(yīng)取電的用電信息采集GPRS無線拉遠(yuǎn)終端，其特征在于包括一個(gè)基于ARM1176JZF-S內(nèi)核和UC/0S-1I操作系統(tǒng)的中央處理器CPU模塊(501)，通過總線與中央處理器CPU模塊(501)連接的GPRS Modem模塊(502)、感應(yīng)取電CT電路模塊(503)、WSN通信模塊(505)、6?3定位模塊(506)、按鍵模塊(507)、？1^3!1數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(508)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于10kV感應(yīng)取電的用電信息采集GPRS無線拉遠(yuǎn)終端，其特征在于還包括與中央處理器CPU模塊(501)相連的狀態(tài)顯示模塊(509)，狀態(tài)顯示模塊(509)采用四個(gè)LED指示燈。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于10kV感應(yīng)取電的用電信息采集GPRS無線拉遠(yuǎn)終端，其特征在于感應(yīng)取電CT電路模塊(503)包括CT感應(yīng)取電裝置(401)，與CT感應(yīng)取電裝置(401)相連的直流轉(zhuǎn)換器(402)，與直流轉(zhuǎn)換器(402)相連且同時(shí)與中央處理器CPU模塊(501)相連的電源控制器(403)，蓄電池(404)，與蓄電池(404)相連且同時(shí)與電源控制器(403)相連的充放電控制器(405)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于10kV感應(yīng)取電的用電信息采集GPRS無線拉遠(yuǎn)終端，其特征在于FLASH數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為OneNANDFlash或NORFlash類型的存儲(chǔ)器。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及電力用電信息采集裝置，尤其涉及用電信息采集GPRS終端，具體為基于10kV感應(yīng)取電的用電信息采集GPRS無線拉遠(yuǎn)終端。解決在GPRS通信信號(hào)不穩(wěn)定、信號(hào)質(zhì)量較低的區(qū)域，用電信息數(shù)據(jù)采集成功率低的問題。該拉遠(yuǎn)終端包括一個(gè)中央處理器CPU模塊，通過總線與中央處理器CPU模塊連接的GPRS？Modem模塊、感應(yīng)取電CT電路模塊、WSN通信模塊、GPS定位模塊、按鍵模塊、FLASH數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。本實(shí)用新型給出了一種新的用電信息采集終端設(shè)備，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎、獨(dú)特，克服了由于終端設(shè)備可能存在盲區(qū)而導(dǎo)致的用電信息數(shù)據(jù)傳輸受阻的問題，從而擴(kuò)大了用電信息自動(dòng)采集技術(shù)的適用范圍或適用區(qū)域。
【IPC分類】G08C17/02
【公開號(hào)】CN205140192
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520960584
【發(fā)明人】張建民, 程昱舒, 弓俊才, 郭曉霞, 張鑫, 閆春蕊, 白建海, 劉佳易
【申請(qǐng)人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山西省電力公司計(jì)量中心
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月28日