新型无线通信采集模块及其无线通信采集方法技术

本发明专利技术公开了一种新型无线通信采集模块，包括电源模块、控制器模块、RS485通信模块、远程无线通信模块和天线模块；电源模块供电；RS485通信模块与电能表通信并交互数据；控制器模块将数据上传远程无线通信模块，或将数据转发RS485通信模块；远程无线通信模块将数据上传给主站，或者接收主站指令。本发明专利技术还公开了所述新型无线通信采集模块的无线通信采集方法。本发明专利技术能够将智能电能表与主站之间进行快速可靠的连接，并且优化了系统结构，而且成本低廉，可靠性高。

New wireless communication acquisition module and its wireless communication acquisition method

The invention discloses a new wireless communication acquisition module, which includes power supply module, controller module, RS485 communication module, remote wireless communication module and antenna module; power supply module; RS485 communication module communicates with electric energy meter and interacts with data; controller module uploads data to remote wireless communication module or forwards data to RS485 communication module; Block uploads data to or receives instructions from the master station. The invention also discloses the wireless communication acquisition method of the novel wireless communication acquisition module. The invention can connect the intelligent energy meter with the main station quickly and reliably, optimize the system structure, and has low cost and high reliability.

【技术实现步骤摘要】
新型无线通信采集模块及其无线通信采集方法
本专利技术具体涉及一种新型无线通信采集模块及其无线通信采集方法。
技术介绍
随着经济技术的发展和人们生产水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。同时随着智能电网的发展，电力系统的自动化和智能化的程度也越来越高。智能电能表的上行通信是智能电能表的重要功能之一，其目的为将智能电能表的数据(包括计量数据和工作数据等)上传主站。目前，智能电能表上行通信主要有两种通信方式，一种为无线公网通信方式，另外一种为电力线载波通信方式，两种通信方式都是采用外置模块化设计，均通过插座和插针与智能电能表连接。通过电力载波通信的方式，采集的数据需要经过集中器才能上传到主站；通过无线公网通信方式采集的数据可直接上传到主站。采用电力线载波通信方式采集电能表数据的装置称之为采集器。采用无线公网通信方式的外置模块统称为无线通信采集模块。目前，电力抄表主要有两种拓扑：1、电能表→采集器→集中器→主站、2、电能表→无线通信采集模块→主站。第一种拓扑适合电表规模较大，集中式管理，例如高层楼宇等场合；第二种拓扑则适合单个表的数据上传。对于单个电表箱有多块电能表，且与其他电表箱非集中式管理，如单栋低层出租房抄表的场合，采用第一种拓扑方式既复杂，又资源冗余；采用第二种拓扑，由于每块电能表都需要配一个无线通信采集模块，而无线通信采集模块的成本又较高，从而导致整体成本较高。以上两种方式都存在一定的资源浪费，成本偏高。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种成本低廉、可靠性高且部署简单的新型无线通信采集模块。本专利技术的目的之二在于提供一种所述新型无线通信采集模块的无线通信采集方法。本专利技术提供的这种新型无线通信采集模块，包括电源模块、控制器模块、RS485通信模块、远程无线通信模块和天线模块；RS485通信模块和远程无线通信模块均与控制器模块连接；天线模块与远程无线通信模块连接；电源模块用于给所述新型无线通信采集模块供电；RS485通信模块用于与外部的若干电能表进行RS485总线通信并进行数据交互；控制器模块用于将RS485通信模块获取的数据上传至远程无线通信模块，或者将远程无线通信模块下发的数据转发给RS485通信模块；远程无线通信模块用于将数据通过无线通信的方式上传给主站，或者接收主站以无线通信的方式下发的指令。所述的电源模块包括AC220V/DC5V转换电路、5V/4V转换电路、掉电检测电路和备用电源电路；AC220V/DC5V转换电路和5V/4V转换电路串接；AC220V/DC5V转换电路、掉电检测电路和备用电源电路串接；AC220V/DC5V转换电路用于将外部提供的220V交流电能转换为5V直流电能；5V/4V转换电路用于将5V直流电能转换为4V直流电能并为所述新型无线通信采集模块供电；掉电检测电路用于检测外部提供的220V交流电能的供电状态，并在外部供电掉电时输出判断信号给备用电源电路；备用电源电路用于在外部220V交流电能断电时提供辅助供电电能。所述的AC220V/DC5V转换电路为由型号为8236T的电源芯片构成的转换电路。所述的5V/4V转换电路为由型号为TPS7A7001的稳压器芯片构成的电路。所述的掉电检测电路为由型号为R3111H421的电源管理芯片构成的电路。所述的备用电源电路为由型号为TPS61021A的电源芯片和超级电容构成的电路。所述的远程无线通信模块为由型号为N720的4G通信模组构成的无线通信模块。所述的RS485通信模块为由型号为AZRS485的485通信芯片构成的电路。所述的控制器模块包括控制器芯片、时钟电路、指示灯电路和看门狗电路；时钟电路、指示灯电路和看门狗电路均与控制器芯片连接；时钟电路用于给控制器芯片提供时钟信号；指示灯电路用于指示控制器模块的工作状态；看门狗电路用于在控制器芯片工作异常时发出复位信号对控制器芯片进行复位。所述的时钟电路为由型号为8025T的时钟芯片构成的电路。所述的看门狗电路为由型号为SN74HC4060DR的计数器芯片构成的电路。本专利技术还公开了一种所述新型无线通信采集模块的无线通信采集方法，包括人如下步骤：S1.新型无线通信采集模块上电初始化，并开始工作；S2.新型无线通信采集模块通过远程无线通信模块获取主站的电能表数据抄读指令；S3.新型无线通信采集模块将主站下发的数据抄读指令通过RS485通信模块下发给挂接在总线上的智能电能表；S4.智能电能表接收到数据抄读指令后，将各自的数据通过RS485总线上传给新型无线通信采集模块；S5.新型无线通信采集模块将接收的智能电能表数据再通过远程无线通信模块上传给主站。本专利技术提供的这种新型无线通信采集模块及其无线通信采集方法，具有同时抄读多块电能表数据的功能，且数据之间传送到主站；电能表直接通过RS485通讯直接与4G无线通信采集模块交互，4G无线通信采集模块将表数据上传到主站，或者将主站指令下发到各个电能表；因此本专利技术能够将智能电能表与主站之间进行快速可靠的连接，并且优化了系统结构，而且成本低廉，可靠性高。附图说明图1为本专利技术的模块的功能模块图。图2为本专利技术的AC220V/DC5V转换电路的电路原理示意图。图3为本专利技术的5V/4V转换电路的电路原理示意图。图4为本专利技术的掉电检测电路的电路原理示意图。图5为本专利技术的备用电源电路的电路原理示意图。图6为本专利技术的RS485通信模块的电路原理示意图。图7为本专利技术的时钟电路的电路原理示意图。图8为本专利技术的看门狗电路的电路原理示意图。图9为本专利技术的无线通信采集方法的方法流程示意图。具体实施方式如图1所示为本专利技术的模块的功能模块图：本专利技术提供的这种新型无线通信采集模块，包括电源模块、控制器模块、RS485通信模块、远程无线通信模块和天线模块；RS485通信模块和远程无线通信模块均与控制器模块连接；天线模块与远程无线通信模块连接；电源模块用于给所述新型无线通信采集模块供电；RS485通信模块用于与外部的若干电能表进行RS485总线通信并进行数据交互；控制器模块用于将RS485通信模块获取的数据上传至远程无线通信模块，或者将远程无线通信模块下发的数据转发给RS485通信模块；远程无线通信模块用于将数据通过无线通信的方式上传给主站，或者接收主站以无线通信的方式下发的指令。在具体实施时，电源模块包括AC220V/DC5V转换电路、5V/4V转换电路、掉电检测电路和备用电源电路；AC220V/DC5V转换电路和5V/4V转换电路串接；AC220V/DC5V转换电路、掉电检测电路和备用电源电路串接；AC220V/DC5V转换电路用于将外部提供的220V交流电能转换为5V直流电能；5V/4V转换电路用于将5V直流电能转换为4V直流电能并为所述新型无线通信采集模块供电；掉电检测电路用于检测外部提供的220V交流电能的供电状态，并在外部供电掉电时输出判断信号给备用电源电路；备用电源电路用于在外部220V交流电能断电时提供辅助供电电能。控制器模块包括控制器芯片、时钟电路、指示灯电路和看门狗电路；时钟电路、指示灯电路和看门狗电路均与控制器芯片连接；时钟电路用于给控制器芯片提供时钟信号；指示灯电路用于指示控制器模块的工作状态；看门本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型无线通信采集模块，其特征在于包括电源模块、控制器模块、RS485通信模块、远程无线通信模块和天线模块；RS485通信模块和远程无线通信模块均与控制器模块连接；天线模块与远程无线通信模块连接；电源模块用于给所述新型无线通信采集模块供电；RS485通信模块用于与外部的若干电能表进行RS485总线通信并进行数据交互；控制器模块用于将RS485通信模块获取的数据上传至远程无线通信模块，或者将远程无线通信模块下发的数据转发给RS485通信模块；远程无线通信模块用于将数据通过无线通信的方式上传给主站，或者接收主站以无线通信的方式下发的指令。

【技术特征摘要】
1.一种新型无线通信采集模块，其特征在于包括电源模块、控制器模块、RS485通信模块、远程无线通信模块和天线模块；RS485通信模块和远程无线通信模块均与控制器模块连接；天线模块与远程无线通信模块连接；电源模块用于给所述新型无线通信采集模块供电；RS485通信模块用于与外部的若干电能表进行RS485总线通信并进行数据交互；控制器模块用于将RS485通信模块获取的数据上传至远程无线通信模块，或者将远程无线通信模块下发的数据转发给RS485通信模块；远程无线通信模块用于将数据通过无线通信的方式上传给主站，或者接收主站以无线通信的方式下发的指令。2.根据权利要求1所述的新型无线通信采集模块，其特征在于所述的电源模块包括AC220V/DC5V转换电路、5V/4V转换电路、掉电检测电路和备用电源电路；AC220V/DC5V转换电路和5V/4V转换电路串接；AC220V/DC5V转换电路、掉电检测电路和备用电源电路串接；AC220V/DC5V转换电路用于将外部提供的220V交流电能转换为5V直流电能；5V/4V转换电路用于将5V直流电能转换为4V直流电能并为所述新型无线通信采集模块供电；掉电检测电路用于检测外部提供的220V交流电能的供电状态，并在外部供电掉电时输出判断信号给备用电源电路；备用电源电路用于在外部220V交流电能断电时提供辅助供电电能。3.根据权利要求2所述的新型无线通信采集模块，其特征在于所述的AC220V/DC5V转换电路为由型号为8236T的电源芯片构成的转换电路。4.根据权利要求2所述的新型无线通信采集模块，其特征在于所述的5V/4V转换电路为由型号为TPS7A7...

【专利技术属性】
技术研发人员：周雁，汤可，
申请(专利权)人：威胜信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43