一種基于北斗短報文通訊的電能量采集終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采集、存儲計量點計量信息并利用北斗通訊系統(tǒng)傳輸發(fā)送到遠方計量主站，實現(xiàn)對計量點的監(jiān)測和控制的電力自動化設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前處于偏遠地區(qū)的許多小水電、供用電企業(yè)等，由于光纖通信資源投入較大，同時移動、聯(lián)通等無線信號又不具備，因此傳統(tǒng)的電能量采集、小水電監(jiān)測終端均不能使用。目前這種小水電仍然以人工抄表為主，然而地處偏遠地區(qū)，路程更遠，路況更差，因此人工抄表更為耗費人力、物力。這就需要發(fā)展一種新的通信方式解決這種費時費力的抄表工作。
[0003]短報文是指衛(wèi)星定位終端和北斗衛(wèi)星或北斗地面服務(wù)站之間能夠直接通過衛(wèi)星信號進行雙向信息傳遞的方式，GPS只能單向傳遞(終端從衛(wèi)星接收位置信號)。短報文意味著更加有效的信息傳遞，比如在普通移動通訊信號不能覆蓋的情況下(例如地震災害過后通訊基站遭到破壞)，北斗終端就可以通過短報文進行緊急通訊等。北斗短報文通信支持十六進制數(shù)的數(shù)據(jù)傳送，完全滿足電能數(shù)據(jù)的傳輸要求。因此，采用北斗通信技術(shù)將是計量自動化工作的強有力工具，同時也是實現(xiàn)偏遠地區(qū)無通信資源電能采集的突破口。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:針對偏遠地區(qū)通訊信號差只能采用人工抄表的問題，提供了一種能夠利用北斗系統(tǒng)發(fā)送電表信息的采集終端。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種基于北斗短報文通訊的電能量采集終端，包括主CPU單元、總線接口單元和通訊管理單元，主CPU單元通過串行通訊口連接北斗通訊模塊，通過系統(tǒng)總線連接RS485 口和存儲單元。
[0006]主CPU單元通過總線連接NORFlash單元和SDRAM單元。
[0007]主CPU單元通過I2C總線連接時鐘單元，主CPU單元自帶液晶驅(qū)動接口連接液晶顯示，按鍵單元通過1 口和主CPU單元連接。
[0008]主CPU單元通過系統(tǒng)總線連接RS232 口。
[0009]主CPU單元通過系統(tǒng)總線連接網(wǎng)絡(luò)口 RJ45。
[0010]主CPU單元自帶當?shù)赝ㄓ嵔涌趩卧?，主CPU單元通過系統(tǒng)總線連接USB接口單元。
[0011]安裝有自動調(diào)整裝置，自動調(diào)整裝置和天線連接
一種基于北斗短報文通訊的電能量傳輸通訊及數(shù)據(jù)壓縮傳輸方式，采用自描述的方式，每一組報文數(shù)據(jù)都是獨立的，包含對應(yīng)測量點信息、時間信息、數(shù)據(jù)項信息，遠方端收到這些報文就可解析，采用前導字節(jié)狀態(tài)標識有效數(shù)據(jù)，其它信息采用相對標尺的方法把多字節(jié)壓縮到較少的字節(jié)。
[0012]本發(fā)明的有益效果:
充分利用我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)具有的報文數(shù)據(jù)通訊功能，利用可靠的內(nèi)嵌式北斗短報文模塊和電能量采集終端結(jié)合，實現(xiàn)站內(nèi)電能量采集數(shù)據(jù)以及電力監(jiān)測數(shù)據(jù)不受地域和環(huán)境條件的限制的有效采集和傳輸。
[0013]采用模塊化架構(gòu)，根據(jù)功能的不同進行劃分，保證整個系統(tǒng)實時高效。主CPU單元采用ARM9核，該CPU具有液晶驅(qū)動、USB接口、網(wǎng)絡(luò)接口以及其它外圍驅(qū)動能力，采用該CPU單元作為主控單元，可以很好的實現(xiàn)操控界面友好的大屏幕液晶顯示，數(shù)據(jù)文件存儲和管理。
[0014]模塊化的設(shè)計構(gòu)架，使得采集終端可以靈活更換通訊模塊，當上行通訊方式改變時，可以切換為北斗通訊、網(wǎng)絡(luò)通訊、電話撥號通訊、專線通訊、GPRS/CDMA等通訊方式，系統(tǒng)自適應(yīng)識別模塊類型。
[0015]數(shù)據(jù)和參數(shù)存儲單元采用可移動式存儲卡，一方面保證重要數(shù)據(jù)的可靠存儲以及和其它系統(tǒng)的兼容，另一方面當終端發(fā)生故障時，可以把存儲卡移動到其它的終端上，原有的重要參數(shù)和數(shù)據(jù)不丟失，新終端不做任何操作就可恢復到系統(tǒng)原來的狀態(tài)進行工作，保證系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定。
[0016]根據(jù)電能量數(shù)據(jù)及短報文的特點，設(shè)計的基于北斗短報文通訊的電能量傳輸通訊規(guī)約及數(shù)據(jù)壓縮傳輸方式，為電能量數(shù)據(jù)在較短的時間間隔內(nèi)較小的報文情況下，發(fā)送到遠方計費主站，自描述的特點保證數(shù)據(jù)到達主站的次序無論先后均能有效解析。
[0017]用戶組的控制方法，保證了電力數(shù)據(jù)的安全，符合電網(wǎng)信息安全防護方案，防止惡意訪問設(shè)備數(shù)據(jù)和控制設(shè)備。
[0018]為了適應(yīng)不同的地理環(huán)境條件以及設(shè)備所處經(jīng)緯度的不同，通過判斷聯(lián)星信號的強度，調(diào)整外接天線方向和天線連接線長度，達到最佳的聯(lián)星狀態(tài)，提高北斗通訊的快速適應(yīng)性和通訊的穩(wěn)定可靠。
[0019]【附圖說明】:
圖1是本發(fā)明的總電氣結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明的前面板單元示意圖。
[0021]【具體實施方式】:
基于北斗短報文通訊的電能量采集終端采用壁掛式全注塑結(jié)構(gòu)，裝置具有4.0英寸大屏幕IXD，中文顯示，可現(xiàn)場維護、查看裝置運行狀況和查看電量等數(shù)據(jù)。本發(fā)明包括主CPU單元1，主CPU單元I包含一塊200MHZ ARM9處理器，主CPU單元I通過自帶的串行口和總線連接總線接口單元和通訊管理單元15。主CPU單元I通過串行通訊口連接北斗通訊模塊13，通過系統(tǒng)總線連接RS485 口 10、RS232 口 11、網(wǎng)絡(luò)口 RJ4512和存儲單元14。通訊管理單元15用于管理RS485 口 10、RS232 口 11、網(wǎng)絡(luò)口 RJ4512和北斗通訊模塊13
主CPU單元I通過總線連接NORFlash單元3，NORFlash單元3用來存儲啟動程序、操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序及相關(guān)配置等。主CPU單元I通過I2C總線連接時鐘單元8。主CPU單元I自帶液晶驅(qū)動接口連接TFT320 X 240大屏幕液晶5。USB接口單元7可以接入U盤等存儲單元以便于導入導出重要參數(shù)文件和存儲的歷史數(shù)據(jù)，USB接口單元7也可以接入無線鼠標、鍵盤、打印機等設(shè)備。主CPU單元I自帶當?shù)赝ㄓ嵔涌趩卧?提供可用于采集終端的維護和調(diào)試。SDRAM單元4通過總線與主CPU單元I連接。按鍵單元6通過1 口和主CPU單元連接。
[0022]電源管理單元2用于向上述所有單元供電。
[0023]所述北斗通訊模塊13，通過串行通訊口和主CPU單元I連接，通過通訊管理單元15控制管理北斗通訊模塊13的開關(guān)機、通訊方式、通訊功率、北斗同步時鐘、定位信息、北斗短報文的通訊等。
[0024]所述存儲單元14用于管理電力監(jiān)測數(shù)據(jù)、電能量數(shù)據(jù)、運行事件等重要信息的存儲和記錄。
[0025]所述RS485 口 10可以實現(xiàn)多功能電能表的數(shù)據(jù)采集和管理。
[0026]所述RS232