[发明专利]购电关口电能信息无线数传终端

说明书

技术领域

本发明涉及一种实现购电关口电能信息采集与无线传输的硬件终端设备， 属于电力系统电能信息采集自动化技术领域。

背景技术

随着电力公司对购电关口计量的深化管理，要求能够实时的采集电厂购电 关口电能信息，但电力公司至电厂的远程通信网络通道的覆盖并不全面，特别 是数量众多的非统调电厂，基本上没有远程通信网络，这给电力公司实时采集 电厂购电关口电能信息带来了很大困难。

现阶段部分电厂采用电话Modem方式来实现数据采集，但Modem方式存在 通信故障率高、不稳定、不实时、通信费用高等缺点。

因此，针对电厂购电关口电能信息实时采集应用要求，有必要设计一种能 实现电厂购电关口电能信息实时采集，且不需铺设远程通讯网络，具有高可靠 性、实时性和通讯费用低的采集通讯设备。

发明内容

本发明的目的是利用遍布各地的GPRS无线通讯网络，合理配置嵌入式系统 的硬件资源，研制高实时性、高可靠性、低成本的“购电关口电能信息无线数 传终端”，实现了电厂购电关口电能信息的实时采集，提高电厂购电关口计量管 理水平。

考虑到购电关口电能信息采集的高可靠性、高实时性、低成本的要求本发 明以专门为工控场合设计32位RISC微处理器ARM(Advanced RISC Machine) 和支持GPRS无线网络通讯的MOTORULA高性能工业级G24-L芯片为基本硬件平 台，开发了基于TCP/IP协议栈的电能信息数据通讯与传输软件。

一种购电关口电能信息无线数传终端，其特征在于：包括ARM CPU核心处 理模块，所述ARM CPU核心处理模块分别与GPRS通讯模块、RS485串行通信接 口模块及存储模块相连，所述RS485串行通信接口模块设置有与电能表的通讯 接口，在所述ARM CPU核心处理模块中设置有以下各功能模块：

系统初始化模块：用于以终端系统配置信息系统初始化系统，包括登陆和 检测GPRS网络、开始监听GPRS网络端口通讯、设置RS485串行通讯模块等；

系统配置模块：用于接收、保存终端系统配置信息，包括GPRS通讯网络参 数：接入点名称APN、GPRS网络端口；RS485串行通讯参数：默认模特率；数据 传输参数：传输延时、重连时间等；

通讯报文处理模块：通过同时控制GPRS网络通讯与RS485串口通讯，实现 了采集主站与电厂关口电能表之间的采集通讯报文的透明转发；

GPRS网络管理模块：用于每隔一定时间自检GPRS网络连接状况，如发现异 常则主动断开并重新建立连接，三次连接不成功后系统做复位操作并重新建立 连接；

所述GPRS通讯模块包括MOTORULA高性能工业级G24-L模块、天线模块和 SIM卡模块。

所述串行通信接口模块由ARM CPU自带的串行通信控制器UDP、USB端口构 成一路USB串行通道；标准串行通信控制器SCC0、RS232电平转换电路MAX203、 三脚插座构成一路RS232串行通道；串行通信控制器SCC1、RS485电平转换电 路MAX485、两脚插座构成一路路RS485串行通道；在串行通信控制器和对应的 电平转换电路之间均设计高速光隔。

所述与电能表的通讯接口包括终端软件，用于根据接收的主站波特率变更 指令，动态变更RS485串行通信端口波特率。

从硬件角度看，按模块化方法设计，购电关口电能信息无线数传终端主要 包括以下模块：ARM CPU核心处理模块、GPRS通讯模块、RS485串行通信接口模 块和存储模块。其中RS485串行通信接口模块提供与电能表的通讯接口，提供 动态变更端口波特率功能支持同时接入多块不同通讯波特率的电能表。

本发明通过合理规划硬件资源，研制了高实时性、高可靠性以及低成本的 购电关口电能信息无线数传终端，并基于专门的硬件芯片，采用统一的网络和 规约体系，开发了相应的应用软件，实现了购电关口电能信息的实时采集要求。 发明取得了下列有益效果：

(1)解决了无远程通讯网络电厂的购电关口电能信息实时采集与传输的问 题