[發明專利]一種基于北斗短報文通訊的電能量采集終端

在審

• 申請號: 201510093782.2
• 申請日: 2015-03-03
• 公開（公告）號: CN104616476A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 劉建安;廖前偉;沈光友;吳祝暉;丁雨潔;桂專;歐家祥;龍高翼;劉運兵;劉金海
• 申請（專利權）人: 安順供電局
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;H04B7/185
• 代理公司: 貴州啟辰知識產權代理有限公司 52108
• 代理人: 趙彥棟;唐斌

技術領域

本發明涉及一種采集、存儲計量點計量信息并利用北斗通訊系統傳輸發送到遠方計量主站，實現對計量點的監測和控制的電力自動化設備。

背景技術

目前處于偏遠地區的許多小水電、供用電企業等，由于光纖通信資源投入較大，同時移動、聯通等無線信號又不具備，因此傳統的電能量采集、小水電監測終端均不能使用。目前這種小水電仍然以人工抄表為主，然而地處偏遠地區，路程更遠，路況更差，因此人工抄表更為耗費人力、物力。這就需要發展一種新的通信方式解決這種費時費力的抄表工作。

短報文是指衛星定位終端和北斗衛星或北斗地面服務站之間能夠直接通過衛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的數據傳送，完全滿足電能數據的傳輸要求。因此，采用北斗通信技術將是計量自動化工作的強有力工具，同時也是實現偏遠地區無通信資源電能采集的突破口。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：針對偏遠地區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發送電表信息的采集終端。

本發明的技術方案是：

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，通過系統總線連接RS485口和存儲單元。

主CPU單元通過總線連接NORFlash單元和SDRAM單元。

主CPU單元通過I2C總線連接時鐘單元,主CPU單元自帶液晶驅動接口連接液晶顯示，按鍵單元通過IO口和主CPU單元連接。

主CPU單元通過系統總線連接RS232口。

主CPU單元通過系統總線連接網絡口RJ45。

主CPU單元自帶當地通訊接口單元，主CPU單元通過系統總線連接USB接口單元。

安裝有自動調整裝置，自動調整裝置和天線連接

一種基于北斗短報文通訊的電能量傳輸通訊及數據壓縮傳輸方式，采用自描述的方式，每一組報文數據都是獨立的，包含對應測量點信息、時間信息、數據項信息，遠方端收到這些報文就可解析，采用前導字節狀態標識有效數據，其它信息采用相對標尺的方法把多字節壓縮到較少的字節。

本發明的有益效果：

充分利用我國北斗衛星導航系統具有的報文數據通訊功能，利用可靠的內嵌式北斗短報文模塊和電能量采集終端結合，實現站內電能量采集數據以及電力監測數據不受地域和環境條件的限制的有效采集和傳輸。

采用模塊化架構，根據功能的不同進行劃分，保證整個系統實時高效。主CPU單元采用ARM9核，該CPU具有液晶驅動、USB接口、網絡接口以及其它外圍驅動能力，采用該CPU單元作為主控單元，可以很好的實現操控界面友好的大屏幕液晶顯示，數據文件存儲和管理。

模塊化的設計構架，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、網絡通訊、電話撥號通訊、專線通訊、GPRS/CDMA等通訊方式，系統自適應識別模塊類型。

數據和參數存儲單元采用可移動式存儲卡，一方面保證重要數據的可靠存儲以及和其它系統的兼容，另一方面當終端發生故障時，可以把存儲卡移動到其它的終端上，原有的重要參數和數據不丟失，新終端不做任何操作就可恢復到系統原來的狀態進行工作，保證系統的可靠穩定。

根據電能量數據及短報文的特點，設計的基于北斗短報文通訊的電能量傳輸通訊規約及數據壓縮傳輸方式，為電能量數據在較短的時間間隔內較小的報文情況下，發送到遠方計費主站，自描述的特點保證數據到達主站的次序無論先后均能有效解析。

用戶組的控制方法，保證了電力數據的安全，符合電網信息安全防護方案，防止惡意訪問設備數據和控制設備。

為了適應不同的地理環境條件以及設備所處經緯度的不同，通過判斷聯星信號的強度，調整外接天線方向和天線連接線長度，達到最佳的聯星狀態，提高北斗通訊的快速適應性和通訊的穩定可靠。

附圖說明：

圖1是本發明的總電氣結構示意圖。

圖2是本發明的前面板單元示意圖。

具體實施方式：