[发明专利]一种基于LoRa的无线通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力设备领域，具体涉及一种基于LoRa的无线通信系统。

背景技术

现有电网设备，譬如电网低压配电台区采集集中器、剩余电流动作保护器等多种智能设备和配电中高压线路的故障定位、各种智能开关等越来越多的设备通过DTU、FTU等智能终端，与主站之间通信采用的移动、联通和电信网络实现，电网设备与主站之间为多对一的通信方式，但是配电网设备分布广泛、环境复杂、数量巨大，一次采用该种方式，每个电网设备需要一个电话卡，不仅造成电话卡的浪费，且占用大量的电信资源，需要支付昂贵的使用费，给使用者带来极大的经济压力。

智能配电设备的安装越来越多，包括中高压和低压，特别是低压配电台区剩余电流动作保护器的地区越来越多，但是剩余电流动作保护器造成台区频繁停电，同时台区总漏保、二级漏保和末级漏保无法实时监控，给基层电力公司的管理和优质服务带来极大的压力。另外，中高压设备比如故障定位和智能开关都需要配置单独的DTU或者TTU等通信终端实现实时监控，成本高昂、安装困难、运维成本高。

蓝牙、WIFI、ZigBee等无线通信方式传输距离近，抗干扰弱，不能保证数据实时性和可靠性。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种基于LoRa的无线通信系统。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于LoRa的无线通信系统，包括，

LoRa终端：所述LoRa终端有多个，用于收集电网设备数据；

集中器远程通信模块：所述集中器远程通信模块包括与LoRa终端实现信息交互的第一LoRa模块和与主站之间实现信息交互的无线通信模块。

本方案采用LoRa终端对各电网设备数据进行采集并通过集中器远程通信模块对多个电网设备的数据进行汇总上传，集中器远程通信模块实际是起到一个中继作用，连接前端终端设备和后端主站。远程通信模块与主站通过标准IP连接，所有节点均为双向通信。采用该结构，仅上传装置需要电话卡，即多个电网设备仅需一张电话卡，减少电信资源的占用，且减小成本。集中器远程通信模块通过LoRa与电网设备构成局域网络，通过集中器远程通信模块上传数据，通信成本低，抗干扰能力强。

进一步的，所述集中器远程通信模块还包括第一控制器、第一电源模块，所述第一电源模块、第一LoRa模块、无线通信模块均连接在第一控制器上，所述第一控制器通过串口连接有一用于与集中器远程通信模块接口相连的RS485接口或/和一用于与集中器级联口相连的RS485接口。现有的集中器远程通信模块集成在集中器内部，要实现集中器的通信网络升级，其需要更换整个集中器，其成本高。本方案的集中器远程通信模块采用插针式或外部接口，分别利用现有集中器的通信模块接口和级联口实现连接，网络升级，仅需替换相应的集中器远程通信模块即可，节约升级成本。集中器远程通信模块包括第一控制器、无线通信模块、第一电源模块和RS485接口，其为实现通信网络的升级提供硬件支持。无线通信模块作为集中器远程通信模块的上行链路，RS485接口作为集中器远程通信模块的下行链路，为数据传输提供硬件基础。

作为优选，所述无线通信模块为4G模块或5G模块。4G通信是现主流通信网络，随着技术的发展，会发展到5G或其他通信网络。选用合适的无线通信模块达到升级的目的即可。

作为优选，所述控制器连接有调试接口，调试接口为有线接口和无线接口，通过移动终端能够直接调试，方便快捷安全。

作为优选，所述LoRa终端包括第二控制器、第二电源模块、第二LoRa模块外部接口电路、隔离电路和状态指示灯电路，所述第二电源模块、第二LoRa模块-、隔离电路和状态指示灯均连接在第二控制器上，外部接口和隔离电路直接连接。

进一步的，所述隔离电路为光耦隔离电路。

进一步的，所述外部接口电路包括RS485接口电路、RS232接口电路、CAN接口电路、PS2接口电路、Mbus接口电路、USB接口电路。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明采用LoRa终端对各电网设备数据进行采集并通过集中器远程通信模块对多个电网设备的数据进行汇总上传，采用该结构，多个电网设备仅需一张电话卡，减少电信资源的占用，减少通信终端的浪费。

2、LoRa终端星型拓扑和无线路由自组网两种方式，安全性高，减少电力客户通信费用，减少通信终端的浪费，提高安全性，减少电力通信的成本，在一个区域通过集中器远程通信模块作为数据和主站交互的硬件载体。

附图说明