应用于配电网现场局域网通讯的组网模块、系统技术方案

本实用新型专利技术提供了应用于配电网现场局域网通讯的组网模块、系统，应用于配电网现场局域网通讯的组网模块包括外壳，外壳内部设置有通讯模块，通讯模块包括相互连接的无线板、供电板和RS485板，所述无线板上连接有延伸至外壳外部的本地无线通讯接口，所述RS485板上连接有延伸至外壳外部的直连通讯接口，所述外壳上还开设有RS485通讯接口；所述直连通讯接口、RS485通讯接口和本地无线通讯接口通过内部物理透传方式进行互通。本实用新型专利技术可以实现本地局域网的混合组网，通过硬件电路设计，实现了将RS485、局域网无线及TTL直连物理介质的便捷化通讯链路连接，为配电网现场通讯组网提供了一种简单可靠的通讯组网方式，同时为现场低压直流供电的传感器提供了便捷电源。直流供电的传感器提供了便捷电源。直流供电的传感器提供了便捷电源。

【技术实现步骤摘要】
应用于配电网现场局域网通讯的组网模块、系统


[0001]本技术属于局域网通讯
，具体涉及一种应用于配电网现场局域网通讯的组网模块、系统。

技术介绍

[0002]配电网现场有很多终端设备、仪器仪表或者各类传感器，数据通讯一般采用各自带有的通讯模块或电路实现。目前，局域网通讯组网方式一般有RS485有线组网、无线局域网组网和多类型组网三种，分别如图1a、图1b和图1c所示。这三种局域网组网方式都为星型组网，无线通讯方式即使带有中继功能也同样是星型方式，即由一个网关设备连接多个仪表或传感器设备。
[0003]但是现有的配电网局域网通讯组网方式存在以下几个缺点：
[0004]1)现有采用RS485单一制式的组网方式，一般现场施工复杂、距离远，会导致通讯效果不佳甚至通讯不上；
[0005]2)采用单一制式的无线组网，受通讯距离和屏蔽原因的影响很难全覆盖，很多低端传感设备也不具备无线通讯接口，要实现单一组网覆盖困难；
[0006]3)现场应用中也有很多采用混合组网的，由于网关设备使用量小，可以具备有无线多、接口不困难的优势，但是被采集的传感设备通讯接口一般采用RS485或者单一的无线模块，并不会采用多接口，这就需要网关设备匹配多制式的无线接口(如RF、Lora、zigBee等)，同时也存在硬件兼容困难问题；
[0007]4)现有的低压配网信息化改造中也要用到通讯组网，只增加网关设备不能达到目的，在数据采集的过程中，往往需要将网关设备和原有的仪表或传感器设备一并更换才能实现数据的采集。

技术实现思路

[0008]本技术的目的是针对上述问题，提供一种应用于配电网现场局域网通讯的组网模块、系统，可以简单、灵活、低成本的实现现有的高低压配电房等配网环境下的局域网通讯。
[0009]为达到上述目的，本技术采用了下列技术方案：
[0010]应用于配电网现场局域网通讯的组网模块，包括外壳，所述外壳内部设置有通讯模块，所述通讯模块包括相互连接的无线板、供电板和RS485板，所述无线板上连接有延伸至外壳外部的本地无线通讯接口，所述RS485板上连接有延伸至外壳外部的直连通讯接口，所述外壳上还开设有RS485通讯接口；所述直连通讯接口、RS485通讯接口和本地无线通讯接口通过内部物理透传方式进行互通。本技术组网模块具有直连通讯、RS485通讯和无线通讯三种通讯方式，且三种通讯方式采用内部物理透传方式进行互通，通过加装该组网模块，可以将三种通讯方式的终端和仪表进行互联互通，从而达到局域网混合组网的功能。
[0011]进一步的，无线板、供电板和RS485板通过板间连接座进行板间支撑连接和电路连
接。本技术板间连接座不仅可以起到板间支撑固定作用，还可以进行板间电源连接和通信交互。
[0012]进一步的，外壳包括两块可合并拼接的外壳机构；所述外壳为导轨式安装方式，所述外壳的底部带有两个导轨安装卡口；所述外壳上还开设有交直流供电电源接口和接地端子。本技术采用导轨式安装方式，可以便于组网模块的安装和拆卸。本技术组网模块同时还具有AC/DC交直流供电电源接口和接地端子，通过交直流供电电源接口与外部电源连接可以在采用无线方式与网关设备连接时为组网模块供电，可根据现场使用情况连接不同电源。
[0013]进一步的，组网模块还设置有与供电板线路连接的电源指示灯和通讯指示灯。电源指示灯用于指示模块的电源通电状态，如通电显示为红色常亮，不通电则不亮；通讯指示灯用于指示模块的通讯状态，如正常可通讯则绿灯常量，正在通讯则绿灯闪烁，通讯故障则红灯闪烁。
[0014]进一步的，RS485板包括通讯芯片，所述RS485板与直连通讯接口通过光耦进行隔离。
[0015]进一步的，供电板的输入电源为85V
‑
285V的交直流电源，并提供接地PE端子；输出两路直流电源分别连接外部传感器和RS485板，可以为外部传感器和RS485板提供电源。
[0016]进一步的，外壳上还开设有为传感器提供供电电源的直流电源输出接口，所述直流电源输出接口与供电板输出的5V直流电源连接。本技术通过直流电源输出接口提供对外5V直流电源输出，可以为现场传感器提供供电电源。
[0017]进一步的，无线板上设置有Lora无线通讯模块、ZigBee无线通讯模块和/或RF无线模块，所述Lora无线通讯模块、ZigBee无线通讯模块和/或RF无线模块均连接于RS485板，以兼容Lora、Zigbee和/或RF多种通讯方式。可以实现局域网内Lora、ZigBee和RF无线通讯方式，扩展现场应用安装的适用性。
[0018]本技术还提供了一种应用于配电网现场局域网通讯的组网系统，包括多个上述的应用于配电网现场局域网通讯的组网模块，所述多个组网模块之间通信连接，所述组网模块根据现场不同的子节点设备配备不同的无线模块，所述无线模块包括Lora无线通讯模块、ZigBee无线通讯模块和RF无线模块。如子节点设备为RF无线方式，则此处配备无线模块为RF模块的组网模块，通过利用本技术不同类型的组网模块能够实现与所有无线方式的子节点设备进行通信。
[0019]与现有的技术相比，本技术的优点在于：
[0020]1.本技术应用于配电网现场局域网通讯的组网模块、系统可以实现本地局域网的混合组网，通过硬件电路设计，实现了将RS485、局域网无线及TTL直连物理介质的便捷化通讯链路连接，通讯网关设备只需管理逻辑地址就可以实现不同通讯介质接口的组网通讯，为配电网现场通讯组网提供了一种简单可靠的通讯组网方式，同时为现场低压直流供电的传感器提供了便捷电源；
[0021]2.本技术组网模块在本技术的组网方法中可以设置多种不同频点的通道，从而排除同一局域网内的信道干扰，通过组网模块实现了局域网内RS485有线方式和RF、ZigBee、Lora无线通讯方式的混合组网，扩展了现场应用安装的适用性。
[0022]本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过
对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0023]图1a是现有局域网的RS485组网；
[0024]图1b是现有局域网的无线组网；
[0025]图1c是现有局域网的混合组网；
[0026]图2是本技术应用于配电网现场局域网通讯的组网模块的结构示意图；
[0027]图3是本技术组网模块的内部结构图；
[0028]图4是实施例3的流程示意图；
[0029]图5a是本技术无线板兼容Lora无线通讯的原理图；
[0030]图5b是本技术无线板兼容ZigBee无线通讯的原理图；
[0031]图6是本技术供电板的主要原理图；
[0032]图7是本技术RS485板的主要原理图。
[0033]图中，通讯模块1，直连通讯接口2，本地无线通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.应用于配电网现场局域网通讯的组网模块，包括外壳，其特征在于，所述外壳内部设置有通讯模块(1)，所述通讯模块(1)包括相互连接的无线板(12)、供电板(13)和RS485板(14)，所述无线板(12)上连接有延伸至外壳外部的本地无线通讯接口(3)，所述RS485板(14)上连接有延伸至外壳外部的直连通讯接口(2)，所述外壳上还开设有RS485通讯接口(4)；所述直连通讯接口(2)、RS485通讯接口(4)和本地无线通讯接口(3)通过内部物理透传方式进行互通。2.根据权利要求1所述的应用于配电网现场局域网通讯的组网模块，其特征在于，所述无线板(12)、供电板(13)和RS485板(14)通过板间连接座(15)进行板间支撑连接和电路连接。3.根据权利要求1所述的应用于配电网现场局域网通讯的组网模块，其特征在于，所述外壳包括两块可合并拼接的外壳机构(11)；所述外壳为导轨式安装方式，所述外壳的底部带有两个导轨安装卡口(10)；所述外壳上还开设有交直流供电电源接口(8)和接地端子(9)。4.根据权利要求1所述的应用于配电网现场局域网通讯的组网模块，其特征在于，所述组网模块还设置有与供电板线路连接的电源指示灯(6)和通讯指示灯(7)。5.根据权利要求1所述的应用于配电网现场局域网通...

【专利技术属性】
技术研发人员：户杰，刘长宝，
申请(专利权)人：杭州华立电力系统工程有限公司，
类型：新型
国别省市：