[发明专利]一种用于用电信息采集系统的分体式4G通信装置

权利要求书

1.用于用电信息采集系统的分体式4G通信装置，其特征是包括通信信号中继单元、信号传输介质、远端4G数据处理通信单元，其中通信信号中继单元的信号输出/输入端通过信号传输介质与远端4G数据处理通信单元的信号输入/输出端对应相接。

2.如权利要求1所述的用于用电信息采集系统的分体式4G通信装置，其特征是分体式4G通信装置工作时，将4G通信模块从本体上分离出来，在终端位置移动信号不良的情况下把4G通信模块置于信号良好的区域;这需要信号及电源的远程输送，其中包括了电源的升压、降压转换；通信信号的隔离转换；通信信号的电平转换;首先为保证电源的远距离传输，降低输送线路的电源压降损耗，把电源电压从5V提高到24V，并且电压做到隔离，输入输出端之间的耐压达3000V，防止远端4G数据处理通信单元在恶劣环境如雷击造成对终端本体的损坏;其次，通信信号做隔离转换处理，与4G模块通信的串口接收信号RXD、发送信号TXD、复位信号RST，为实现300米的远距离传输，且通信稳定不被干扰，串口接收信号RXD、发送信号TXD、复位信号RST经过光耦电路进行光电隔离，再经过RS485通信单元转成能远距离传输的RS485电平信号;24V的电源和串口接收RXD、发送TXD、复位信号RST的RS485电平信号经过300米的传输介质如电缆、网线，传输到远端4G数据处理通信单元；远端4G数据处理通信单元将24V电压隔离降压，转出5V电压给信号光耦隔离单元、RS485通信单元、4G通信模块单元供电，接收到串口接收信号RXD、发送信号TXD、复位信号RST的RS485电平信号经过RS485通信单元和信号光耦隔离单元转成与4G通信模块单元通信的串口接收信号RXD、发送信号TXD、复位信号RST的TTL电平信号，从而实现通信的数据交互。

3.根据权利要求1所述的用于用电信息采集系统的分体式4G通信装置，其特征是通信信号中继单的结构包括电源隔离升压单元、信号光耦隔离单元、RS485通信单元，其中隔离单元中光耦的信号输入端口通过RST接入终端接口的第一信号输出端口，信号光耦隔离单元中光耦的信号输出端口通过G-RST接入RS485通信单元第一信号输入端口；

RS485通信单元的信号输出端口通过G-RXD接入信号光耦隔离单元中高速光耦的信号输入端口，信号光耦隔离单元中高速光耦的信号输出端口通过RXD接入终端接口的信号输入端口;

终端接口的第二信号输出端口通过TXD接入信号光耦隔离单元中高速光耦的信号输入端口, 信号光耦隔离单元中高速光耦的信号输出端口通过G-TXD接入终端接口的第二信号输入端口;

终端接口的第二信号输出端口通过5V电源接入电源隔离升压单元电压输入端口, 电源隔离升压单元电压输出端口与输出接口的电源输入端口相接;

电源隔离升压单元电压输入端口通过5V电源接入终端接口的第二输出端口;

电源隔离升压单元电压输入端口通过24V电源输出接口的电源输入端口;

RS485通信单元的信号输出/输入端口与输出接口的信号输入/输出端口对应相接；

工作时,通信信号中继单元完成对终端的串口接收信号RXD、发送信号TXD、复位信号的隔离转换，5V电源的升压隔离工作；把电源电压从5V经过升压电路提高到24V，并且电压做到隔离，输入输出端之间的耐压达3000V；终端本体输出的串口接收信号RXD、发送信号TXD、复位信号RST经过信号光耦隔离单元进行光电隔离，其中接收信号RXD、发送信号TXD经过高速光耦，复位信号RST经过低速光耦；光耦输出的信号再经过RS485通信单元转成能远距离传输的RS485电平信号，RS485电平信号与24V电源一起从传输介质传输到远端4G数据处理通信单元。

4.根据权利要求3所述的用于用电信息采集系统的分体式4G通信装置，其特征是所述电源隔离升压单元，输入5V直流信号，输出隔离的24V直流信号，隔离电压为3000V,24V电压通过长介质输送给远程4G数据处理单元供电，同时在信号中继单元上经过LDO输出5V给信号光耦隔离单元和RS485通信单元供电。

5.根据权利要求3所述的用于用电信息采集系统的分体式4G通信装置，其特征是信号光耦隔离单元将终端的串口接收、发送和复位信号：RXD、TXD、RST的TTL电平信号转成隔离的G-RXD、G-TXD、G-RST的TTL电平信号。