專利名稱：230MHz無(wú)線通信速率自適應(yīng)專變采集終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是電カ負(fù)荷控制系統(tǒng)用230MHz無(wú)線通信速率自適應(yīng)專變采集終端，屬于無(wú)線數(shù)傳技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在國(guó)網(wǎng)“ 十二五”電網(wǎng)智能化規(guī)劃“全覆蓋、全采集、全費(fèi)控”的要求下，當(dāng)前各地用電信息采集系統(tǒng)均獲得長(zhǎng)足的發(fā)展。2011年實(shí)施的國(guó)家《電カ需求側(cè)管理辦法》第十八條規(guī)定，100KVA以上專變用戶需采用控制型終端，近期國(guó)家電網(wǎng)文件更明確“專變用光纖、專網(wǎng)”的要求。因此，專網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)將在全國(guó)更大范圍內(nèi)鋪開(kāi)，市場(chǎng)需求潛力巨大，專網(wǎng)產(chǎn)品面臨著新的更大的發(fā)展機(jī)遇。隨著技術(shù)的發(fā)展，在用電信息采集系統(tǒng)多年來(lái)發(fā)展的歷程中，230M專網(wǎng)終端經(jīng)歷了 1200bps、2400bps、9600bps、19200bps通訊速率的不斷提升和演變的過(guò)程。在國(guó)網(wǎng)智能電網(wǎng)建設(shè)的要求下，現(xiàn)有的用電信息采集系統(tǒng)對(duì)專變用戶進(jìn)行用電信息采集、負(fù)荷監(jiān)控、有序用電等工作也越來(lái)越深入和重要，現(xiàn)有的系統(tǒng)也面臨著擴(kuò)容和改造的需求。對(duì)于專變采集終端來(lái)說(shuō)，如何適應(yīng)原有系統(tǒng)主站和新建主站間的差異，實(shí)現(xiàn)良好的兼容性的需求也越發(fā)迫切。本終端就是充分考慮兼容原有信道的基礎(chǔ)上，融合了 230M最新窄帶超高速技木，同時(shí)兼容公網(wǎng)信道的新一代終端。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的是ー種電カ負(fù)荷控制系統(tǒng)用230MHz無(wú)線通信速率自適應(yīng)專變采集終端，其目的用于電カ負(fù)荷控制系統(tǒng)中兼容230MHz專網(wǎng)多種bps信道組網(wǎng)和公網(wǎng)入網(wǎng)的專變采集終端，其目的g在滿足現(xiàn)有系統(tǒng)存在的多種bps專網(wǎng)信道和公網(wǎng)信道并存的需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)信道良好的兼容性，解決系統(tǒng)組網(wǎng)困難、終端改造難度大、終端信道兼容性差等問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)最新專網(wǎng)技術(shù)同老系統(tǒng)、公網(wǎng)系統(tǒng)的完美兼容和統(tǒng)一。本發(fā)明的技術(shù)解決方案其結(jié)構(gòu)包括接ロ単元、處理顯示単元、通訊單元和電源單元，其中接ロ単元的信號(hào)輸出/輸入端與轉(zhuǎn)接板的第一信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，處理顯示単元的信號(hào)輸出/輸入端與轉(zhuǎn)接板的第二信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，通訊單元的信號(hào)輸出/輸入端與轉(zhuǎn)接板的第三信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，電源單元的電源輸出端分別與轉(zhuǎn)接板、通訊單元、處理顯示単元和接ロ単元的電源輸入端相接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1)通信速度快，系統(tǒng)基站、終端的電臺(tái)設(shè)備實(shí)際啟動(dòng)延時(shí)從傳統(tǒng)系統(tǒng)的50-200ms提高到5ms以上，大大提高了系統(tǒng)響應(yīng)速度。2)支持無(wú)線傳輸速率為19. 2Kbps數(shù)據(jù)流傳輸，19. 2kbps通道采用FEC前向糾錯(cuò)、交織編碼和CRC冗余校驗(yàn)，采用獨(dú)特流時(shí)序控制技木。3)每臺(tái)終端平均實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)巡測(cè)時(shí)間僅為110ms，長(zhǎng)數(shù)據(jù)幀巡測(cè)時(shí)間僅為230ms。4)數(shù)據(jù)巡測(cè)時(shí)基站可對(duì)主站召測(cè)命令實(shí)現(xiàn)多臺(tái)終端連續(xù)發(fā)送，并可連續(xù)接收終端返回?cái)?shù)據(jù)，通過(guò)嚴(yán)格的時(shí)序控制，消除了基站、終端設(shè)備在數(shù)據(jù)處理、應(yīng)答等待時(shí)間方面的消耗，系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集時(shí)間大幅縮短。5)具有智能路由功能終端可采集臨近終端的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)、信號(hào)質(zhì)量等信息，基站通過(guò)定時(shí)巡測(cè)采集所有終端上下行場(chǎng)強(qiáng)、信號(hào)質(zhì)量及終端存儲(chǔ)的臨近終端的場(chǎng)強(qiáng)、信號(hào)質(zhì)量等信息。對(duì)因高大建筑物、山丘等遮擋而信號(hào)較弱的終端，系統(tǒng)可計(jì)算出對(duì)該終端數(shù)據(jù)采集最佳的多級(jí)、對(duì)稱或非対稱的路由，解決基站覆蓋區(qū)內(nèi)通訊盲點(diǎn)的通訊問(wèn)題。6)單エ頻點(diǎn)應(yīng)用和蜂窩式組網(wǎng)四合一終端推薦采用單エ頻點(diǎn)，國(guó)家無(wú)委批準(zhǔn)的15對(duì)雙エ頻點(diǎn)可以拆分為30對(duì)單エ頻點(diǎn)，加上原來(lái)的10對(duì)單エ頻點(diǎn)，系統(tǒng)可使用的頻點(diǎn)為40對(duì)，擴(kuò)展了傳統(tǒng)230M系統(tǒng)的頻點(diǎn)。使用這些頻點(diǎn)，利用頻率復(fù)用技術(shù)，可在用電區(qū)域內(nèi)規(guī)劃多個(gè)基站實(shí)現(xiàn)蜂窩式組網(wǎng)，從而對(duì)供電區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)全面的信號(hào)覆蓋。


附圖I是電カ負(fù)荷控制系統(tǒng)用230MHz無(wú)線通信速率自適應(yīng)專變采集終端的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式對(duì)照附圖1，其結(jié)構(gòu)包括接ロ単元、處理顯示単元、通訊單元和電源單元，其中接ロ単元的信號(hào)輸出/輸入端與轉(zhuǎn)接板的第一信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，處理顯示単元的信 號(hào)輸出/輸入端與轉(zhuǎn)接板的第二信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，通訊單元的信號(hào)輸出/輸入端與轉(zhuǎn)接板的第三信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，電源單元的電源輸出端分別與轉(zhuǎn)接板、通訊單元、處理顯示単元和接ロ単元的電源輸入端相接。所述的接ロ單元配置了 4路控制輸出接ロ、8路遙信狀態(tài)輸入接ロ、8路脈沖輸入接ロ、2路RS485接ロ ；其中4路控制輸出接ロ，與用戶配電柜控制開(kāi)關(guān)相接，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的用電負(fù)荷的控制；
8路遙信狀態(tài)輸入接ロ與用戶配電柜控制開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)相接，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶控制開(kāi)光狀態(tài)的監(jiān)測(cè)；
8路脈沖輸入接ロ與電能表有、無(wú)功脈沖輸出端ロ相接，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶用電負(fù)荷的計(jì)算、存儲(chǔ)和分析；
2路RS485接ロ與電能表RS485 ロ相接，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能表功率、電量、需量、電壓、電流等數(shù)據(jù)的采集。単元的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后保存在RAM內(nèi)等待主站召測(cè)，同時(shí)處理単元也執(zhí)行主臺(tái)下發(fā)的命令，處理單元還配備有標(biāo)準(zhǔn)的RS232 ロ，供現(xiàn)場(chǎng)通訊。處理顯示単元可以同時(shí)接收緩存多個(gè)來(lái)自于通訊単元接收的主站信號(hào)，并逐一進(jìn)行處理，通過(guò)通訊単元將數(shù)據(jù)發(fā)送回主站，實(shí)現(xiàn)主站對(duì)終端的多發(fā)多收通訊處理，從而支持主站多發(fā)多收的流式通訊傳輸，提高系統(tǒng)效率。通訊單元同主臺(tái)通訊，默認(rèn)狀態(tài)下采用2400bps MSK,9600bps GMSK和19200bps4FSK三種專網(wǎng)信道調(diào)制解調(diào)模式，自動(dòng)接收和判斷多種波特率信號(hào)，解調(diào)后送給終端處理顯示單元；處理顯示單元對(duì)命令響應(yīng)后以下行同樣的調(diào)制解調(diào)方式將響應(yīng)數(shù)據(jù)送給電臺(tái)發(fā)送給主臺(tái)；當(dāng)沒(méi)有專網(wǎng)信號(hào)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)顯示按鍵將默認(rèn)專網(wǎng)通道修改為GPRS或其他公網(wǎng)通道，實(shí)現(xiàn)和主臺(tái)的數(shù)據(jù)交換在需要時(shí)，主臺(tái)可以下發(fā)命令對(duì)終端進(jìn)行專、公網(wǎng)信道切換，使得終端工作在最佳的通訊信道，實(shí)現(xiàn)終端和主站的良好通訊。通訊單元由modem板和高速電臺(tái)組成，其中，modem板包含230M信道m(xù)odem池和公網(wǎng)通訊單元；所述的modem池含2400bps MSK,9600bps GMSK和19200bps 4FSK三種中調(diào)制解調(diào)器；公網(wǎng)通訊単元可選配GPRS、CDMA或其他公網(wǎng)通訊模塊，需要進(jìn)行專網(wǎng)、公網(wǎng)切換時(shí)，處理顯示単元根據(jù)主站下發(fā)命令或按鍵手動(dòng)切換命令，通過(guò)處理顯示單元到通訊單元的串型通訊端ロ的控制腳，通知modem板單片機(jī)通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)將信道切換到對(duì)應(yīng)公、專網(wǎng)信道。當(dāng)切換到專網(wǎng)信道吋，modem板單片機(jī)同多多種調(diào)制解調(diào)器同時(shí)接收解調(diào)來(lái)自基站的射頻信號(hào)，判斷出信號(hào)真正的調(diào)制解調(diào)方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；當(dāng)切換到公網(wǎng)信道吋，modem板只作接ロ轉(zhuǎn)換，將處理顯示単元和公網(wǎng)模塊進(jìn)行串ロ連接通訊，處理顯示單元根據(jù)公網(wǎng)模塊類型啟動(dòng)終端上線流程，實(shí)現(xiàn)公 網(wǎng)模式下的入網(wǎng)和數(shù)據(jù)傳輸。
權(quán)利要求
1.電カ負(fù)荷控制系統(tǒng)用230MHZ無(wú)線通信速率自適應(yīng)專變采集終端，其特征是包括接ロ単元、處理顯示単元、通訊單元和電源單元，其中接ロ単元的信號(hào)輸出/輸入端與轉(zhuǎn)接板的第一信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，處理顯示単元的信號(hào)輸出/輸入端與轉(zhuǎn)接板的第二信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，通訊單元的信號(hào)輸出/輸入端與轉(zhuǎn)接板的第三信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，電源單元的電源輸出端分別與轉(zhuǎn)接板、通訊單元、處理顯示単元和接ロ単元的電源輸入端相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電力負(fù)荷控制系統(tǒng)用230MHz無(wú)線通信速率自適應(yīng)專變采集終端，其特征是所述的接ロ單元配置了 4路控制輸出接ロ、8路遙信狀態(tài)輸入接ロ、8路脈沖輸入接ロ、2路RS485接ロ；其中4路控制輸出接ロ，與用戶配電柜控制開(kāi)關(guān)相接，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的用電負(fù)荷的控制；8路遙信狀態(tài)輸入接ロ與用戶配電柜控制開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)相接，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶控制開(kāi)光狀態(tài)的監(jiān)測(cè)；8路脈沖輸入接ロ與電能表有、無(wú)功脈沖輸出端ロ相接，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶用電負(fù)荷的計(jì)算、存儲(chǔ)和分析；2路RS485接ロ與電能表RS485 ロ相接，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能表功率、電量、需量、電壓、電流等數(shù)據(jù)的采集。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電力負(fù)荷控制系統(tǒng)用230MHz無(wú)線通信速率自適應(yīng)專變采集終端，其特征是所述的處理顯示単元是ー個(gè)由ARM9芯片為核心的數(shù)字處理單元，對(duì)來(lái)自接ロ単元的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后保存在RAM內(nèi)等待主站召測(cè)，同時(shí)處理単元也執(zhí)行主臺(tái)下發(fā)的命令，處理單元還配備有標(biāo)準(zhǔn)的RS232 ロ，供現(xiàn)場(chǎng)通訊；處理顯示単元同時(shí)接收緩存多個(gè)來(lái)自于通訊單元接收的主站信號(hào)，并逐一進(jìn)行處理，通過(guò)通訊單元將數(shù)據(jù)發(fā)送回主站，實(shí)現(xiàn)主站對(duì)終端的多發(fā)多收通訊處理，從而支持主站多發(fā)多收的流式通訊傳輸，提高系統(tǒng)效率。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電力負(fù)荷控制系統(tǒng)用230MHz無(wú)線通信速率自適應(yīng)專變采集終端，其特征是所述的通訊單元由modem板和高速電臺(tái)組成,其中，modem板包含230M信道m(xù)odem池和公網(wǎng)通訊單兀；所述的modem池含2400bps MSK、9600bps GMSK和19200bps.4FSK三種中調(diào)制解調(diào)器；公網(wǎng)通訊単元可選配GPRS、CDMA或其他公網(wǎng)通訊模塊，需要進(jìn)行專網(wǎng)、公網(wǎng)切換時(shí)，處理顯示單元根據(jù)主站下發(fā)命令或按鍵手動(dòng)切換命令，通過(guò)處理顯示單元到通訊單元的串型通訊端ロ的控制腳，通知modem板單片機(jī)通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)將信道切換到對(duì)應(yīng)公、專網(wǎng)信道，當(dāng)切換到專網(wǎng)信道吋，modem板單片機(jī)同多種調(diào)制解調(diào)器同時(shí)接收解調(diào)來(lái)自基站的射頻信號(hào)，判斷出信號(hào)真正的調(diào)制解調(diào)方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；當(dāng)切換到公網(wǎng)信道吋，modem板只作接ロ轉(zhuǎn)換，將處理顯示単元和公網(wǎng)模塊進(jìn)行串ロ連接通訊，處理顯示單元根據(jù)公網(wǎng)模塊類型啟動(dòng)終端上線流程，實(shí)現(xiàn)公網(wǎng)模式下的入網(wǎng)和數(shù)據(jù)傳輸。
全文摘要
本發(fā)明是230MHz無(wú)線通信速率自適應(yīng)專變采集終端。接口單元的信號(hào)輸出/輸入端與轉(zhuǎn)接板的第一信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，處理顯示單元的信號(hào)輸出/輸入端與轉(zhuǎn)接板的第二信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，通訊單元的信號(hào)輸出/輸入端與轉(zhuǎn)接板的第三信號(hào)輸入/輸出端對(duì)應(yīng)相接，電源輸出端與轉(zhuǎn)接板、通訊單元、處理顯示單元和接口單元的電源輸入端相接。優(yōu)點(diǎn)具備2400bps-MSK、9600bps-GMSK、19200bps-4FSK三種不同速率和調(diào)制方式的230MHz專網(wǎng)信道，適應(yīng)不同的系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)條件，在不具備230M專網(wǎng)信道或需要使用公網(wǎng)信道時(shí)，通過(guò)主站下發(fā)或手動(dòng)設(shè)置，使用GPRS或CDMA公網(wǎng)信道登錄并入網(wǎng)運(yùn)行。
文檔編號(hào)H04W88/02GK102695301SQ20121018396
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月6日
發(fā)明者段迎春, 袁德斌, 郝成, 馬成有 申請(qǐng)人:南京新聯(lián)電子股份有限公司, 南京致德軟件科技有限公司