[實用新型]基于北斗衛星通信的數據轉發單元裝置

有效

• 申請號: 201220329351.3
• 申請日: 2012-07-09
• 公開（公告）號: CN202737904U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 曹敏;楊晴;張志生;高尚飛;孫繼鵬;李剛;昌明
• 申請（專利權）人: 云南電力試驗研究院(集團)有限公司電力研究院;云南電網公司技術分公司
• 主分類號: H04L12/70
• 分類號: H04L12/70
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 何健

技術領域

本實用新型屬電網通訊技術領域，利用北斗衛星通道將輸電線路上狀態監測設備采集數據上傳至電力公司主站系統。

背景技術

隨著電網業務的發展，高壓輸電線路的實時在線監測顯得尤為重要。然而遠距離高壓輸電線路所處的地理環境、氣候條件比較惡劣，特力是在冬季，因為氣溫的降低和低溫時間的延長，覆冰的厚度越來越大，由此給高壓導線帶來的危險也越來越大。但是有些地區環境比較惡劣，數據無法通過GPRS傳輸到主站。

北斗導航系統目前已經建成覆蓋我國及周邊地區的基本系統，并開始提供試運行服務。今年，我國將發射第6顆北斗導航衛星，全面完成亞太區域導航的建設。市場上對于北斗導航衛星的關注，將隨著相關政策扶持措施的出臺、行業應用示范項目等刺激性事件的出現而不斷升溫。

使用北斗通訊作為線路在線監測通訊手段將極大提高數據傳輸的穩定性，減少通訊盲區。

發明內容

野外輸電線路走廊上通信手段匱乏的地區，該類地區無手機公網信號（如GPRS，CDMA,3G等），也無光纖、網絡等通信通道，這種情況很可能會造成一些無法挽回的重大損失。針對這一缺陷，利用北斗導航系統的優勢以及發展前景，提出了通過開發北斗衛星通訊的數據轉發單元來傳輸這種惡劣環境下的數據。

本實用新型是通過如下技術方案來實現的。

基于北斗衛星通信的數據轉發單元裝置，本實用新型特征是:由通信模塊分別與北斗協議轉換主板、北斗通信模塊、電源模塊、裝置程序升級用USB擴展模塊五部分連接組成；其中，通信模塊上面集成串口和網口，外部與前端在線監測裝置連接，內部與北斗協議轉換主板連接；北斗通信模塊，外部與北斗接收機連接，內部與北斗協議主板連接；電源模塊，外接12V?DC，與通訊模塊、北斗通訊模塊、北斗協議轉換主板連接。

本實用新型的有益效果：接口簡單，使用方便、數據傳輸安全穩定可靠，可廣泛應用通信手段匱乏的戶外環境。

本實用新型的原理描述

在通信手段匱乏的的戶外環境下，通過北斗導航系統來完成其不能完成的任務。基于北斗衛星通信的數據轉發單元（DTU）裝置分為在基于北斗衛星通信的數據轉發單元（DTU）在線裝置端和基于北斗衛星通信的數據轉發單元（DTU）主站轉發端組成。??????????

基于北斗衛星通信的數據轉發單元（DTU）在線裝置端只要由以太網端，北斗串口端，主控模塊，電源模塊以及USB擴展模塊組成。

以太網端以UDP方式實時接收在線裝置發送的報文，主控板解析長度是否超過北斗卡的最大發送電文長度。如果是，拆包，然后打包成北斗報文，通過北斗串口端發送給北斗衛星。如果否，直接打包成北斗報文，發送給北斗衛星。

北斗端除了發送主控板已經打包好的北斗報文外，同時實時接收北斗衛星下發的通信信息。然后通過以太網，以UDP的方式下發給在線監測客戶端裝置。從來完成在線裝置在GPRS無法進行通信的情況下上送數據以及接收通信信息。

基于北斗衛星通信的數據轉發單元（DTU）主站轉發端是由PC機與北斗天線組成，它實際是在PC機上運行的轉發程序。北斗天線通過232串口與PC機的串口相連，通過PC機串口接收北斗衛星發送來的數據，然后通過以太網以UDP的方式連接到主站的IP和端口上。基于北斗衛星通信的數據轉發單元（DTU）主站轉發端將接收來的衛星數據報文進行拆包組包，最后以UDP的方式發送到主站端。同時實時接收主站下發的命令，在北斗卡允許發送的前提下發送為北斗衛星。如果北斗卡不允許，則先保存起來直到或者北斗卡發送的權限。

本實用新型裝置的功能描述

1）適用于所有遵循相同業務規約的在線監測裝置

基于北斗衛星通信的數據轉發單元（DTU）設備可以通過以太網實時接收任何以TCP或UDP方式通信的報文，不存在因裝置不同而產生不適用的情況。

）能夠支持在線升級

在不斷電的情況下，用一個U盤可以實現所有的DTU設備的程序升級。該實用新型裝置支持在線狀態，在USB接口端插入U盤，基于北斗衛星通信的數據轉發單元（DTU）設備會自動識別U盤中有無比當前的可執行文件更新的可執行文件，如果有會將U盤中的可執行文件拷貝到設備中，拷貝結束之后自動重啟該設備，完成程序的在線升級。如果沒有可執行文件，或者該文件沒有比現在正在運行的可執行文件更新的話，不做任何處理。這樣可以隨著南網規約的改變，在不斷電的情況下，通過一個U盤就可以完成程序升級。

）能夠在線配置重要參數