一种适配多厂家配电自动化终端的5G通信单元及通信方法技术

本发明专利技术提供一种适配多厂家配电自动化终端的5G通信单元及通信方法，涉及配电自动化技术领域，包括：FTU主控板和远程通信单元；DC

【技术实现步骤摘要】
一种适配多厂家配电自动化终端的5G通信单元及通信方法


[0001]本专利技术涉及配电自动化
，尤其涉及一种适配多厂家配电自动化终端的5G通信单元及通信方法。

技术介绍

[0002]目前市场上的配电自动化终端（FTU）生产厂家品牌众多，没有标准化。FTU终端均包含一个独立的远程通信单元，内部模块目前为2G/4G模组，不支持5G通信，并且不同厂家的远程通信单元通信方式有差异，软件实现为私有协议、上报流量、信号质量等需求业务不同。
[0003]对于2G/4G公网通信由于存在安全隐患，数据安全存在风险。随着5G的行业推广，提出在采用必要的安全防护措施基础上，基于RB资源静态预留、FlexE技术和电力控制专用 UPF下沉的5G电力虚拟专网，可试点承载电力控制类业务。
[0004]针对配电自动化业务开展5G控制类业务试点推广工作，对于配电自动化FTU终端进行5G通信改造。但面临的问题需要协调众多FTU厂家将4G模块改造适配为5G模块，因是存量的终端，协调困难工作量大，情况复杂。比如某个地区需要开展5G试点工作适配FTU的通信终端80台，就存在7个不同的厂家，由于通信协议的匹配问题，各个厂家终端无法直接获取5G通信信号质量。
[0005]目前解决的方式主要是使用独立的5G CPE连接FTU业务终端的网口进行通信。这种方式优点是不需要各FTU厂家适配，有网口就可以业务联通，缺点一是有些厂家的存量FTU版本老，没有RJ45网口，只能重新部署新版本的FTU才有网口连接，增加了设备成本；二是独立式5G CPE尺寸大，无法放置在FTU内部，需要单独在电线杆上安装一个防护铁盒放置CPE，如果使用环境受限，将无法设置独立式5G CPE。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种适配多厂家配电自动化终端的5G通信单元，可以适配安装在配电自动化设备内，不需要协调FTU终端厂家和5G模组厂家，减少了不同厂家协调开发工作。
[0007]适配多厂家配电自动化终端的5G通信单元包括：远程通信模块；远程通信模块包括：DC
‑
DC模块、串口、5G模组、主控MCU以及通信接口；DC
‑
DC模块接收DC24V电源，给远程通信模块内部元件供电；主控MCU通过串口与FTU主控板通信连接；主控MCU通过通信接口与5G模组连接；主控MCU接收FTU主控板发送的AT指令，并与5G模组的预设通信模式进行比较，判断是否为5G模组支持的通信模式；如果是，则将AT命令发送给通信模块，通过通信模块上报到电网管控平台。
[0008]进一步需要说明的是，FTU主控板通过DB9通信线缆与远程通信模块的串口通信连接。
[0009]进一步需要说明的是，主控MCU包括cpu、flash单元和内存；cpu通过usb口与5G模组连接。
[0010]进一步需要说明的是，远程通信模块还包括：天线和SIM卡槽；5G模组与天线连接。
[0011]进一步需要说明的是，远程通信模块还包括：加密模块；主控MCU与加密模块连接，用于将上报电网管控平台的数据基于预设加密算法进行加密，并将加密后的数据通过通信模块上报到电网管控平台。
[0012]进一步需要说明的是，主控MCU判断AT指令为5G模组支持的通信模式时，主控MCU通过串口与FTU主控板建立ppp通道进行数据传输。
[0013]本专利技术还提供一种配电自动化中适配多厂家5G通信方法，方法包括：主控MCU对串口和通信接口进行初始化操作；主控MCU通过串口与FTU主控板建立通信连接；创建串口处理进程，开启串口，主控MCU循环监听FTU主控板通过串口发送的报文；主控MCU接收到FTU主控板发送的AT指令，通过与5G模组的预设通信模式进行比较，判断是否为5G模组支持的通信模式；如果是，则将AT命令发送给通信模块，通过通信模块上报到电网管控平台。
[0014]进一步需要说明的是，如果AT指令是5G模组不支持的通信模式，则调用AT处理函数，将AT指令更换为5G模组支持的通信模式，并发送给5G模组。
[0015]进一步需要说明的是，当AT指令是5G模组支持的通信模式时，主控MCU通过usb口接收到5G模组的AT响应；AT响应为OK时，则将响应OK信息通过串口发送给FTU主控板；FTU主控板按照预设格式信息向远程通信模块发送配电业务数据信息，远程通信模块将配电业务数据信息上报到电网管控平台。
[0016]进一步需要说明的是，如果AT响应为ERROR时，主控MCU记录AT log并更新AT函数列表；FTU主控板更换AT指令模式，主控MCU再对FTU主控板发送的AT指令进行比对判断。
[0017]从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：本专利技术涉及的适配多厂家配电自动化终端的5G通信单元使配电自动化通信满足5G通信，不需要对多个厂家的存量FTU进行5G改造，本专利技术在FTU主控板的设计增加了独立的远程通信模块，不需要FTU终端厂家与模组厂家进行适配。而且本专利技术可以使用5G模组替换原有的4G/2G远程通信模块，可以适配安装在绝大部分的厂家设备内，软件调测基本不需要协调FTU终端厂家和5G模组厂家，极大减少了不同厂家协调开发工作。
[0018]与现有技术中的独立式CPE相比较，电线杆不用增加安装CPE，可以将远程通信模块放入原有的通信仓内连接到FTU主控板。不需要更改FTU厂家和5G模组厂家的软件版本，以最小工作量的完成多厂家业务终端的5G改造适配问题。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为配电自动化中适配多厂家FTU终端的5G通信单元示意图；图2为配电自动化中适配多厂家FTU终端的5G通信方法流程图；图3为配电自动化中适配多厂家FTU终端的5G通信方法实施例流程图。
具体实施方式
[0021]如图1所示，本专利技术提供一种配电自动化中适配多厂家5G通信终端中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的功能元件而非按照实际实施时的功能元件数目，其实际实施时各功能元件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0022]本专利技术提供的适配多厂家配电自动化终端的5G通信单元包括：远程通信模块；远程通信模块是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、嵌入式设备等。
[0023]本专利技术提供的配电自动化中适配多厂家5G通信终端中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适配多厂家配电自动化终端的5G通信单元，其特征在于，包括：远程通信模块；远程通信模块包括：DC
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DC模块、串口、5G模组、主控MCU以及通信接口；DC
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DC模块接收DC24V电源，给远程通信模块内部元件供电；主控MCU通过串口与FTU主控板通信连接；主控MCU通过通信接口与5G模组连接；主控MCU接收FTU主控板发送的AT指令，并与5G模组的预设通信模式进行比较，判断是否为5G模组支持的通信模式；如果是，则将AT命令发送给通信模块，通过通信模块上报到电网管控平台。2.根据权利要求1所述的适配多厂家配电自动化终端的5G通信单元，其特征在于，FTU主控板通过DB9通信线缆与远程通信模块的串口通信连接。3.根据权利要求1所述的适配多厂家配电自动化终端的5G通信单元，其特征在于，主控MCU包括cpu、flash单元和内存；通信接口采用usb口；cpu通过usb口与5G模组连接。4.根据权利要求1所述的适配多厂家配电自动化终端的5G通信单元，其特征在于，远程通信模块还包括：天线和SIM卡槽；5G模组与天线连接；SIM卡槽与5G模组连接。5.根据权利要求1所述的适配多厂家配电自动化终端的5G通信单元，其特征在于，远程通信模块还包括：加密模块；主控MCU与加密模块连接，用于将上报电网管控平台的数据基于预设加密算法进行加密，并将加密后的数据通过通信模块上报到电网管控平台。6.根据权利要求5所述的适配多厂家配电自动化终...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵国锋，赵训威，刘迪，王志刚，付海旋，胡明，
申请(专利权)人：国网信息通信产业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：