[發(fā)明專(zhuān)利]自組網(wǎng)微功率無(wú)線通信模塊

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410135023.3
• 申請(qǐng)日: 2014-04-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103905079A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李銀龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 唐山紫光智能電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04B1/38
• 分類(lèi)號(hào): H04B1/38;G08C17/02
• 代理公司: 唐山永和專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 13103
• 代理人: 張?jiān)坪?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及專(zhuān)門(mén)適用于無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)施，具體是一種適用于電網(wǎng)的自組網(wǎng)微功率無(wú)線通信模塊。

背景技術(shù)

隨著智能電網(wǎng)的推進(jìn)，用電信息采集系統(tǒng)已經(jīng)從傳統(tǒng)的抄表結(jié)算需求向遠(yuǎn)程管理、遠(yuǎn)程控制、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等方向發(fā)展，因此對(duì)通訊技術(shù)的可靠性與實(shí)時(shí)性要求很高。用電信息采集系統(tǒng)一般包含集中器、采集器和電能表等用電統(tǒng)計(jì)裝置。現(xiàn)有技術(shù)電力電網(wǎng)系統(tǒng)的用電統(tǒng)計(jì)主體是用電信息采集和傳輸采用低頻段（100~300kHz）有線載波傳輸方式，但該技術(shù)受電網(wǎng)環(huán)境影響大，隨著家用電器使用的增加，“電網(wǎng)污染”現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，導(dǎo)致采用“有線載波傳輸方式”的用戶用電信息采集和傳輸?shù)氖占统洺晒β试絹?lái)越低，其存在的主要問(wèn)題包括通訊速率低、實(shí)時(shí)性差、誤碼率高等。因此需要人工收集抄錄的方式作為補(bǔ)充。

為解決這一問(wèn)題，在最新的國(guó)家電網(wǎng)公司的用電信息采集系統(tǒng)系列標(biāo)準(zhǔn)中，將微功率無(wú)線通訊技術(shù)列入，在2005年無(wú)線電委員會(huì)的《微功率（短距離）無(wú)線電設(shè)備的技術(shù)要求》文件中規(guī)定470MHz~510MHz為民用無(wú)線電計(jì)量?jī)x表專(zhuān)用頻段，但是允許的發(fā)射功率僅為50mW，而實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中，無(wú)線信號(hào)因房屋等建筑物的阻擋、金屬表箱屏蔽等情況，50mW發(fā)射功率的通訊距離太短，不能滿足抄表應(yīng)用需求，現(xiàn)有技術(shù)只有通過(guò)中繼傳輸方式來(lái)提高傳輸距離，當(dāng)大面積使用時(shí)，中繼節(jié)點(diǎn)的選擇是不可能的，仍需要依靠人工設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提出一種自組網(wǎng)微功率無(wú)線通信模塊，應(yīng)用于用電信息采集系統(tǒng)。

本發(fā)明解決所述問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：

一種自組網(wǎng)微功率無(wú)線通信模塊，應(yīng)用于用電信息采集系統(tǒng)用電統(tǒng)計(jì)裝置上，在各用電統(tǒng)計(jì)裝置之間組成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，包括殼體和位于其內(nèi)的PCB通信主板，所述PCB通信主板包括微處理器MCU控制電路、通用接口電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、收發(fā)信電路、射頻功率放大電路、低通濾波電路、收發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電路、穩(wěn)壓電路和天線；

所述通用接口電路將其所附著的用電統(tǒng)計(jì)裝置提供的電力送至所述穩(wěn)壓電路，經(jīng)該穩(wěn)壓電路處理后分別向各電路供以適配的電力；所述通用接口電路與微處理器MCU控制電路之間通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線聯(lián)接；

所述天線將收到的射頻信號(hào)經(jīng)收發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電路送到收發(fā)信電路，由收發(fā)信電路將射頻信號(hào)調(diào)解為數(shù)據(jù)包再送到所述微處理器MCU控制電路；

所述微處理器MCU控制電路處理接到的數(shù)據(jù)包，將其送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路中，或通過(guò)通用接口電路送至所附著的主體中，或通過(guò)通用接口電路將主體傳送的用戶數(shù)據(jù)打包為數(shù)據(jù)包送至所述收發(fā)信電路，并發(fā)送控制信號(hào)至收發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電路使其轉(zhuǎn)換為發(fā)送狀態(tài)；

所述收發(fā)信電路將接到的數(shù)據(jù)包調(diào)制為射頻信號(hào)，發(fā)送至射頻功率放大電路放大、再經(jīng)低通濾波電路濾除高次諧波，再送到收發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電路，通過(guò)與該收發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電路連接的天線向空中發(fā)送。

采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：

有效地解決了低發(fā)射功率下長(zhǎng)距離的用電信息采集問(wèn)題；自組網(wǎng)微功率無(wú)線通信模塊能自動(dòng)搜索組網(wǎng)形成路由，無(wú)需人工配置路由表；具有自動(dòng)頻率組選擇的避讓干擾的自適應(yīng)能力；能將上下行通訊使用不同頻點(diǎn)，防止自身干擾，提高了系統(tǒng)的可靠性；其路由表不是單一的，集中器與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間有多條路徑，當(dāng)某路徑出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，能自動(dòng)選擇備用路徑，具有較好的防故障能力。

作為優(yōu)選，本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：

還包括看門(mén)狗電路，所述的看門(mén)狗電路與微處理器MCU控制電路連接，并向微處理器MCU控制電路提供復(fù)位電平。

所述通用接口電路包括與用電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)裝置的接口適配的排針J2,所述殼體設(shè)有令該排針J2伸出的開(kāi)口，該排針J2將用電統(tǒng)計(jì)裝置提供的12V供電送至所述穩(wěn)壓電路。

所述微處理器MCU控制電路包括的微處理器集成電路U2，所述的微處理器集成電路U2是采用ARM平臺(tái)的STM32F103系列，微處理器集成電路U2的PA4、PA5、PA6、PA7和PC0腳連接到所述收發(fā)信電路，PA14和PA15腳接入收發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電路，PB10、PB11腳與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路連接，PA0、PD2、PA9和PC10腳接入通用接口電路。