[發明專利]基于無線網絡的無線透傳設備

有效

• 申請號: 201010106521.7
• 申請日: 2010-02-05
• 公開（公告）號: CN102147961A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 黃劍龍;王忠鋒;王樂輝;李力剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;H04W84/18
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 李曉光

技術領域

本發明涉及無線網絡集中抄表系統，具體說是一種基于無線網絡的無線透傳設備。

背景技術

目前，我國電力營銷部門采用人工方式獲取用戶的用電數據，即由抄表人員每月或每幾個月逐戶查抄電表。這種傳統方式給電力營銷部門和用戶帶來極大的不便，時效性差、統計計算工作量大、人為隨意性大，消耗了大量的人力、物力和財力，不能適應電力營銷部門現代化和信息化的要求。針對這種情況，國家有關部門提出以后將逐步以計算機為基礎的自動抄表系統取代傳統的人工抄表。

針對這一情況，國家有關部門提出以后將逐步以計算機為基礎的自動抄表系統取代傳統的人工抄表。遠程無線集抄系統是集現代無線通訊技術、計算機軟硬件技術、電能計量技術和電力營銷技術為一體的用電需求的綜合性實時信息采集與分析處理系統。圖1所示，為遠程抄表系統框圖。它通過特定的無線通信設備建立聯系，不需要人員到達現場就能完成抄讀用戶用電量的智能化管理系統。近年來，這一技術在國內外應運而生，而且發展非常迅速。它的最終目的是自動、集中、定時地抄錄各用戶的用電量，這對于提高電力部門的管理水平和經濟效益無疑有著十分重要的意義。

目前，ZigBee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低成本的雙向無線通信技術，是一組基于IEEE802.15.4無線標準研制開發的有關組網、安全和應用軟件方面的技術。它支持3種主要的自組織無線網絡類型，即星型結構、網狀結構和簇狀結構。可由多到65000個無線數傳模塊組成無線數傳網絡，每個網絡節點間的距離可以達到的幾百米。無線數據傳輸速率高達250kb/s。

ZigBee技術可以很好地解決遠程無線集抄系統中無線通訊技術、計算機軟硬件技術、電能計量技術和電力營銷技術等一系列問題，能夠克服時效性差、統計計算工作量大、人為隨意性大等的不足。而目前能夠解決上述問題的基于ZigBee的無線網絡電表集中器尚未見報道。

發明內容

針對現有技術中存在的數據采集實時性差、不便于集中管理等不足，本發明要解決的技術問題是提供了一種時效性好、杜絕人為隨意性、降低人工勞動強度等不足的基于無線網絡的無線透傳設備。

為了解決上述技術問題的，本發明采用的技術方案是：

本發明基于無線網絡的無線透傳設備，安裝于電表集中器中，包括無線透傳模塊、指示燈、電源處理模塊、電平轉換模塊和電源輸出模塊；其中，無線透傳模塊經電平轉換模塊與電表集中器中的中央處理器進行串行通信，無線透傳模塊通過無線網絡與用戶終端電表進行通信，無線透傳模塊的工作電源端通過電源處理模塊接收外供電源，電源處理模塊的輸出端還通過電源輸出模塊與電表集中器中的光耦相連；無線透傳模塊的輸出端接有指示燈。

所述無線透傳模塊的通信協議包括應用層、網絡層和數據鏈路層，其中：所述應用層接收來自終端電表的數據，對所接收的數據按照所定義的應用層幀格式進行封裝轉發；應用層在對收到的數據進行解析，按照數據的內容執行應用層操作；

所述網絡層接收應用層數據，對所接收的數據按照所定義的網絡層幀格式進行封裝轉發；網絡層在對收到的數據進行解析，按照數據的內容執行網絡層操作；

所述數據鏈路層接收網絡層的數據，對所接收的數據按照所定義的數據鏈路層幀格式進行封裝轉發。

所述應用層幀格式的幀頭部分包括：幀控制字段、序列號字段和命令字段，其中，幀控制字段為8位字段，指示應用層幀為請求幀或響應幀；序列號字段為應用層幀格式的幀頭部分發送序號；命令字段指示應用層幀命令類型，包括獲取位號命令幀、設置位號命令幀、設置采樣周期命令幀和數據發布命令幀。

所述網絡層幀格式的幀頭部分包括：幀控制字段、目的地址字段、源地址字段，其中，幀控制字段為8位字段，指示網絡層幀類型，包括數據幀、短地址分配請求幀和短地址設置幀；目的地址字段為發送該幀到目的設備的地址；源地址字段為發送該幀的設備的地址。

所述數據鏈路層幀格式的幀頭部分包括：幀控制字段、序列號字段、網絡標識字段、目的地址字段和源地址字段，其中，幀控制字段為8位字段，指示數據鏈路層幀類型、判斷是否需要確認以及地址類型信息，包括數據幀、網絡同步幀、同步探測幀以及確認幀；序列號字段為該數據鏈路層幀格式的幀頭部分發送序號；網絡標識字段為發送該幀的設備所在網絡的標識；目的地址字段為發送該幀到目的設備的地址；源地址字段為發送該幀的設備的地址。

所述指示燈顯示無線透傳模塊的工作狀態，包括：上電是否正常指示、射頻收發指示以及射頻網絡狀態指示。

本發明具有如下優點：