[發明專利]一種高速4G集中器通信模塊、用電信息采集系統及方法

在審

• 申請號: 201810090634.9
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108039041A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 譚志強;多恩;丁子肅
• 申請（專利權）人: 北京博望華科科技有限公司
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;H04L29/08;H04W4/00
• 代理公司: 北京市振邦律師事務所 11389
• 代理人: 李朝輝

1.一種高速4G集中器通信模塊，其特征在于，包括：主控MCU芯片、4G芯片和FLASH芯片；

所述主控MCU芯片用于控制通信模塊的工作流程，協調其它芯片工作；

所述4G芯片用于實現所述通信模塊到遠程主站的無線公網連接；

所述FLASH芯片用于存儲集中器參數、通信模塊的通信參數和規約轉換參數；

所述主控MCU芯片通過以太網口與集中器通信連接。

2.根據權利要求1所述的高速4G集中器通信模塊，其特征在于，還包括NFC芯片；所述NFC芯片配合預裝維護軟件的NFC移動設備完成模塊參數配置，使得所述高速4G集中器通信模塊通過NFC技術進行參數配置。

3.根據權利要求1-2任一項所述的高速4G集中器通信模塊，其特征在于，所述主控MCU芯片通過USB接口與4G芯片連接，通過SPI總線與FLASH芯片連接，通過I2C總線與NFC芯片連接。

4.根據權利要求3所述的高速4G集中器通信模塊，其特征在于，所述主控MCU芯片與4G芯片的連接方式選擇為以下任一種：USB2.0、PCIE、USB3.0、基于光纖的高速串行總線AFDX、FC的通信方式。

5.根據權利要求1-4任一項所述的4G集中器通信模塊，其特征在于，所述4G集中器通信模塊，在10Mbps帶寬網絡條件下除去傳輸和規約處理的速率損耗，通信速率為2-6Mbps。

6.一種用電信息采集系統，其特征在于，包括集中器、遠程主站和如權利要求1-5任一項所述的高速4G集中器通信模塊，所述通信模塊與集中器通過以太網進行通信連接，與遠程主站通過移動網絡進行通信連接。

7.一種高速4G集中器通信模塊的通信方法，其特征在于，采用如權利要求1-5任一項所述的高速4G集中器通信模塊與集中器和遠程主站進行通信，所述方法包括：

主控MCU芯片與集中器之間通過以太網建立TCP/IP連接，集中器為客戶端，MCU為服務器，建立第一組C/S連接；

主控MCU芯片通過4G芯片與遠程主站建立TCP/IP連接，所述4G芯片與USB組合為MCU的一個虛擬網口，MCU為客戶端，遠程主站為服務器，建立第二組C/S連接；

MCU模擬主站服務器讀取集中器客戶端的數據，并模擬集中器客戶端響應遠程主站服務器的數據請求，完成集中器與遠程主站之間的數據交互，通過MCU把集中器的以太網通道轉換到4G通道，實現集中器與遠程主站的高速通信。

8.根據權利要求7所述的通信方法，其特征在于，所述方法具體包括如下步驟：

(1)檢測通信模塊本地以太網口和虛擬網口狀態；

(2)判斷以太網口和虛擬網口的狀態是否正常，如果是，則進入步驟(3)；如果否，則返回步驟(1)；

(3)建立以太網口的TCP服務器，等待集中器發起TCP連接；

(4)判斷集中器是否連接到以太網口的TCP服務器，如果是，則進入步驟(5)；如果否，則返回步驟(3)；

(5)待集中器的TCP客戶端連接到以太網口的TCP服務器，便建立虛擬網口的TCP客戶端，連接至遠程主站服務器；

(6)判斷是否連接至遠程主站服務器，如果是則進入步驟(7)，如果否，則關閉通信模塊與集中器和遠程主站服務器的連接，并返回步驟(1)；

(7)等待接收集中器和遠程主站發送的數據；

(8)判斷等待過程是否發生錯誤，如果是，則關閉通信模塊與集中器和遠程主站服務器的連接，并返回步驟(1)；如果否則進入步驟(9)；

(9)判斷是否接收到遠程主站或集中器的數據，如果是，則進入步驟(10)；如果否，則返回步驟(7)；

(10)當通信模塊收到遠程主站發出的數據請求，解析出請求內容，通過規約轉換，將數據請求發送給集中器；收到集中器發送的數據回復，通過規約轉換將數據回復發送給遠程主站；

(11)判斷數據發送過程是否發生錯誤，如果是，則關閉通信模塊與集中器和遠程主站服務器的連接，并返回步驟(1)；如果否，則返回步驟(7)。