[发明专利]应用于电力信息采集中的数据传输装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在GPRS和以太网之间进行数据传输的装置，具体地说是一种应用于电力信息采集中的数据传输装置。

背景技术

随着物联网和无线技术的发展，无线数据传输业务越来越多的应用于各种场合。这种业务能够为用户提供高速、永远在线、透明数据传输的虚拟专用数据通信网络。在电力系统自动化、工业控制、交通管理等部门都得到广泛的应用。

配电柜在变电站中应用及其广泛，而且数量很大。配电柜中有各种接线端子、各种模拟和数字信号。由于配电柜中空间有限，采用有线的方式进行数据传输，在配电柜中占用空间，而且存在不安全隐患。本发明所研究的基于GPRS无线数据传输装置，解决了配电柜中布线不安全的隐患，而且还保证了数据的正常通信。

发明内容

应用于电力信息采集中的数据传输装置，主要功能是通过GPRS无线网络接收后台服务器数据指令，然后将数据通过以太网或是RS232串口传递给配电柜中的相应设备。整个数据传输过程安全可靠，设备建立重传机制，如果传输的数据受到干扰不符合要求，数据将会被丢弃，重新接收下一包完整数据。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：应用于电力信息采集中的数据传输装置，其特征在于包括：

处理器：分别与电源电路、GPRS电路、以太网电路、串口电路、硬件看门狗电路和外部复位电路连接；负责GPRS无线数据和串口数据的协议转换，并将GPRS电路接收到的无线数据转换成串口数据，经以太网电路或RS232串口电路与配电柜通信；

电源电路：将外部电源进行隔离处理，并转换为不同电压至处理器、GPRS电路、以太网电路、串口电路、硬件看门狗电路和外部复位电路；

GPRS电路：接收处理器的控制信号来控制该电路是否启用；

以太网电路：与处理器采用SPI接口通信；

串口电路：将经处理器转换的数据与输出的数据进行信号隔离；

硬件看门狗电路：与处理器连接并监测处理器的运行状态；

外部复位电路：与处理器连接并在处理器异常时通过手动进行重启。

所述电源电路包括：

电源隔离电路：将电压转换芯片的输入端与接地端之间接入电容、压敏电阻、瞬态二极管和外部电源的并联电路；电压转换芯片的输出电压端通过电容C3与地连接，瞬态二极管D2与C3并联，D1与D3串联后与D2并联，C1与C7串联后与C3并联，D1与D3串联的中点和C1与C7串联的中点经R1与大地连接；

低压转换电路：电源隔离电路中电压转换芯片输出电压端接入电压转换芯片的输入端；电压转换芯片的输出端连接电压隔离芯片；电压转换芯片输出电压至处理器、以太网电路、硬件看门狗电路和外部复位电路；所述电压隔离芯片的输出端给串口电路供电；

GPRS供电电路：电源隔离电路中电压转换芯片输出电压端接入电压转换芯片的输入端；该芯片使能端接收处理器的控制信号，输出电压给GPRS电路供电。

所述GPRS电路采用密脚插件，该密脚插件与处理器的发/收数据引脚连接；插件电源端与GPRS供电电路中电压转换芯片的输出端相连接；插件的各引脚分别与SIM卡的I/O、时钟、复位引脚连接；SIM卡的I/O、时钟、复位引脚分别与保护芯片的3个输入端连接。

所述以太网电路采用以太网芯片，该芯片的电源端与低压转换电路中电压转换芯片的输出端连接；该芯片输入端接收处理器的片选、时钟、中断、中断输出、数据输入、数据输出信号；LED输出端与网口LED端连接；网口的差分数据发送接口正负端分别串联热敏电阻与以太网芯片的数据发送接口连接，该正负端之间还连有两个串联的空气放电管与一个空气放电管的并联电路，所述两个串联的空气放电管的中点接地；网口的差分数据接收接口正负端分别串联热敏电阻与以太网芯片的数据接收接口连接，该正负端之间还连有两个串联的空气放电管与一个空气放电管的并联电路，所述的两个串联的空气放电管的中点接地；所述串联热敏电阻与以太网电路连接的一端还连接防静电二极管保护芯片；

所述网口差分数据收/发接口都连接上拉电阻，其中网口差分数据接收端口正负端的上拉电阻并联后再串联磁珠。

所述网口内置有网络变压器；通过网线与配电柜的接口相连接。