專利名稱：Rf485數(shù)據(jù)中繼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)發(fā)用電信息采集系統(tǒng)中采集器與電能表之間的采集數(shù)據(jù)，尤其是能通過無線通信方式中繼電能表RS485數(shù)據(jù)的RF485數(shù)據(jù)中繼器。
背景技術(shù)：
隨著電網(wǎng)智能化改造不斷深入，集中抄表系統(tǒng)在用戶用電信息采集中得到了廣泛應(yīng)用，現(xiàn)階段重點規(guī)劃和試點舊城區(qū)域、農(nóng)村以及別墅等電能表分散地區(qū)用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)，在規(guī)劃和試點過程中，采集方案的確定成為工作最大的重點和難點，是系統(tǒng)建設(shè)是否順利的關(guān)鍵因素。根據(jù)用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有GPRS無線、載波及小無線等幾種采集方案。通過比較，在電能表分散地區(qū)，從用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)的根本目的，即數(shù)據(jù)抄收穩(wěn)定 性以及后期維護(hù)工作量大小考慮，宜采用GPRS無線采集方式建設(shè)。但是，由于上述地區(qū)電能表安裝較為分散，如果要把多個安裝點的電能表用485總線連起來，則受限于施工難度，單個采集器能帶載的表計數(shù)偏少，經(jīng)濟(jì)性較差，且必然涉及485通信線飛線或地下穿管道的問題，這大大增加了施工難度和安裝成本，同時也增加了遭受雷擊的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有在農(nóng)村、舊城區(qū)域和別墅等電表分散地區(qū)采用GPRS無線采集器模式建設(shè)中遇到的施工難度、長距離485通信無線采集器帶載能力不足、戶外遭受雷擊以及485通信線飛線等問題，本發(fā)明提供了一種RF485數(shù)據(jù)中繼器，該中繼器不僅施工方便、經(jīng)濟(jì)，維護(hù)工作小、簡單，而且提高用電信息采集系統(tǒng)的抄收合格率、數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃耘c穩(wěn)定性。通過對舊城區(qū)域和農(nóng)村地區(qū)可采用的幾種常規(guī)采集方案的技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、施工方便性的比較，融合無線通信、自動化、電子、軟件等技術(shù)，創(chuàng)造性的提出“GPRS無線采集器+RF485數(shù)據(jù)中繼器”的建設(shè)模式，為舊城區(qū)域和農(nóng)村地區(qū)等電能表分散地區(qū)用電信息采集系統(tǒng)順利建設(shè)開辟了全新的思路。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是通過具備無線信息發(fā)射和無線信息接受功能的無線模塊來轉(zhuǎn)發(fā)或中繼在農(nóng)村、舊城區(qū)域和別墅等電能表分散地區(qū)的用電信息采集系統(tǒng)中采集器與電能表之間的RS485數(shù)據(jù)；所述發(fā)明RF485數(shù)據(jù)中繼器，包括MCU模塊、RS485通信模塊、無線通信模塊、電源模塊，其特征在于所述RS485通信模塊、無線通信模塊、電源模塊連接所述MCU模塊；所述MCU模塊還包括波特率自適應(yīng)驅(qū)動模塊、RS485數(shù)據(jù)無線轉(zhuǎn)發(fā)驅(qū)動模塊、自動組網(wǎng)驅(qū)動模塊、橋接中繼驅(qū)動模塊、對時驅(qū)動模塊、工作狀態(tài)驅(qū)動模塊，其特征在于波特率自適應(yīng)驅(qū)動模塊、RS485數(shù)據(jù)無線轉(zhuǎn)發(fā)驅(qū)動模塊、自動組網(wǎng)驅(qū)動模塊、橋接中繼驅(qū)動模塊、對時驅(qū)動模塊、工作狀態(tài)驅(qū)動模塊連接所述MCU模塊。本發(fā)明的有益效果是采用新型的“GPRS無線采集器+RF485數(shù)據(jù)中繼器”采集模式，采用無線布線，不僅施工方便、經(jīng)濟(jì)、周期短，防雷性能高，維護(hù)工作量小，而且增強(qiáng)采集器和電能表之間的可靠數(shù)據(jù)通信，提高用電信息采集系統(tǒng)的抄收合格率、數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃耘c穩(wěn)定性。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明；
圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框 圖2是本發(fā)明的功能模塊 圖3是本發(fā)明實施例的現(xiàn)場應(yīng)用示意圖。
具體實施例方式如圖I、圖2和圖3所示，本發(fā)明提供的一種RF485數(shù)據(jù)中繼器包括MCU模塊、RS485通信模塊、無線通信模塊、電源模塊；其特征在于所述RS485通信模塊、無線通信模塊、電源模塊連接所述MCU模塊；所述MCU模塊還包括波特率自適應(yīng)驅(qū)動模塊、RS485數(shù)據(jù)無線轉(zhuǎn)發(fā)驅(qū)動模塊、自動組網(wǎng)驅(qū)動模塊、橋接中繼驅(qū)動模塊、對時驅(qū)動模塊、工作狀態(tài)驅(qū)動模塊。所述波特率自適應(yīng)驅(qū)動模塊與MCU模塊連接，當(dāng)采集器或電能表通過RS485總線向所述RF485數(shù)據(jù)中繼器發(fā)送數(shù)據(jù)時，所述MCU模塊向所述波特率自適應(yīng)驅(qū)動模塊發(fā)送檢測該數(shù)據(jù)波特率的指令，并把所述RF485數(shù)據(jù)中繼器的波特率設(shè)置成與該數(shù)據(jù)相一致的波特率；所述RS485通信模塊將啟用已設(shè)置好的波特率進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收，實現(xiàn)了串口波特率自適應(yīng)的目的，所述RF485數(shù)據(jù)中繼器能夠自適應(yīng)波特率的范圍是1200-19200bps。所述RS485數(shù)據(jù)無線轉(zhuǎn)發(fā)驅(qū)動模塊與所述MCU模塊連接。當(dāng)所述RF485數(shù)據(jù)中繼器收到采集器或電能表通過RS485總線發(fā)來的RS485數(shù)據(jù)時，所述MCU模塊向所述RS485數(shù)據(jù)無線轉(zhuǎn)發(fā)驅(qū)動模塊發(fā)送將該RS485數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為無線數(shù)據(jù)的指令，并通過所述無線通信模塊進(jìn)行無線數(shù)據(jù)發(fā)射與接受，實現(xiàn)采集器和電能表之間的可靠數(shù)據(jù)通信。所述自動組網(wǎng)驅(qū)動模塊與所述MCU模塊連接，當(dāng)所述MCU模塊收到采集器抄表命令時，向所述自動組網(wǎng)驅(qū)動模塊發(fā)送自動組網(wǎng)指令，根據(jù)采集器下達(dá)的抄表命令和自組網(wǎng)協(xié)議自動將相應(yīng)的電能表劃分到對應(yīng)臺區(qū)所述RF485數(shù)據(jù)中繼器的射頻頻道上；所述RF485數(shù)據(jù)中繼器能夠支持頻道數(shù)為I 30，實現(xiàn)了現(xiàn)場采集器的安裝與調(diào)試簡單方便。所述橋接中繼驅(qū)動模塊與所述MCU模塊連接，當(dāng)電能表和采集器之間距離較遠(yuǎn)或無線信號較弱，超出所述RF485數(shù)據(jù)中繼器的可靠工作范圍時，所述MCU模塊向所述橋接中繼驅(qū)動模塊發(fā)送橋接中繼指令，將收到的采集器或電能表數(shù)據(jù)再次廣播到空中，通過其它所述RF485數(shù)據(jù)中繼器進(jìn)行中繼，實現(xiàn)了擴(kuò)大采集器覆蓋范圍的目的。所述對時驅(qū)動模塊與所述MCU模塊連接，當(dāng)GPRS主站通過采集器向所述RF485數(shù)據(jù)中繼器發(fā)送對時命令或GPS校時主站向所述RF485數(shù)據(jù)中繼器發(fā)送對時命令時，所述MCU模塊向所述對時驅(qū)動模塊發(fā)送對時指令，自動通過紅外或RS485通信方式向電能表發(fā)送對時廣播消息，當(dāng)電能表與主站的時鐘差大于等于5分鐘時，電能表將修正時鐘,保證電能表與主站的時鐘差控制在5分鐘之內(nèi)。所述工作狀態(tài)驅(qū)動模塊與所述MCU模塊連接，所述工作狀態(tài)驅(qū)動模塊通過控制LED燈，指示所述RF485數(shù)據(jù)中繼器的工作狀態(tài)，當(dāng)LED燈每間隔800ms閃爍一下表示當(dāng)前所述RF485數(shù)據(jù)中繼器的工作模式是主機(jī)；當(dāng)LED燈每間隔500ms閃爍一下表示當(dāng)前所述RF485數(shù)據(jù)中繼器的工作模式是從機(jī)；當(dāng)LED燈每間隔500ms閃爍一下，閃爍5次后爆閃2次表示當(dāng)前所述RF485數(shù)據(jù)中繼器的工作模式是中繼。上面所述實施例是對本發(fā)明進(jìn)行說明，并非對本發(fā)明進(jìn)行限定。本發(fā)明要求保護(hù) 的構(gòu)思、方法和范圍，都記載在本發(fā)明的權(quán)利要求書。
權(quán)利要求
1.一種RF485數(shù)據(jù)中繼器，包括MCU模塊、RS485通信模塊、無線通信模塊、電源模塊；其特征在于所述RS485通信模塊、無線通信模塊、電源模塊連接所述MCU模塊；所述MCU模塊還包括波特率自適應(yīng)驅(qū)動模塊、RS485數(shù)據(jù)無線轉(zhuǎn)發(fā)驅(qū)動模塊、自動組網(wǎng)驅(qū)動模塊、橋接中繼驅(qū)動模塊、對時驅(qū)動模塊、工作狀態(tài)驅(qū)動模塊。
2.如權(quán)利要求I所述的一種RF485數(shù)據(jù)中繼器，其特征在于所述波特率自適應(yīng)驅(qū)動模塊與MCU模塊連接，當(dāng)采集器或電能表通過RS485總線向所述RF485數(shù)據(jù)中繼器發(fā)送數(shù)據(jù)時，所述MCU模塊向所述波特率自適應(yīng)驅(qū)動模塊發(fā)送檢測該數(shù)據(jù)波特率的指令，并把所述RF485數(shù)據(jù)中繼器的波特率設(shè)置成與該數(shù)據(jù)相一致的波特率；所述RS485通信模塊將啟用已設(shè)置好的波特率進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收，實現(xiàn)了串口波特率自適應(yīng)的目的，所述RF485數(shù)據(jù)中繼器能夠自適應(yīng)波特率的范圍是1200-19200bps。
3.如權(quán)利要求2所述的一種RF485數(shù)據(jù)中繼器，其特征在于所述RS485數(shù)據(jù)無線轉(zhuǎn)發(fā)驅(qū)動模塊與所述MCU模塊連接，當(dāng)所述RF485數(shù)據(jù)中繼器收到采集器或電能表通過RS485總線發(fā)來的RS485數(shù)據(jù)時，所述MCU模塊向所述RS485數(shù)據(jù)無線轉(zhuǎn)發(fā)驅(qū)動模塊發(fā)送將該RS485數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為無線數(shù)據(jù)的指令，并通過所述無線通信模塊進(jìn)行無線數(shù)據(jù)發(fā)射與接受，實現(xiàn)采集器和電能表之間的可靠數(shù)據(jù)通信。
4.如權(quán)利要求3所述的一種RF485數(shù)據(jù)中繼器，其特征在于所述自動組網(wǎng)驅(qū)動模塊與所述MCU模塊連接，當(dāng)所述MCU模塊收到采集器抄表命令時，向所述自動組網(wǎng)驅(qū)動模塊發(fā)送自動組網(wǎng)指令，根據(jù)采集器下達(dá)的抄表命令和自組網(wǎng)協(xié)議自動將相應(yīng)的電能表劃分到對應(yīng)臺區(qū)所述RF485數(shù)據(jù)中繼器的射頻頻道上；所述RF485數(shù)據(jù)中繼器能夠支持頻道數(shù)為I 30，實現(xiàn)了現(xiàn)場采集器的安裝與調(diào)試簡單方便。
5.如權(quán)利要求4所述的一種RF485數(shù)據(jù)中繼器，其特征在于所述橋接中繼驅(qū)動模塊與所述MCU模塊連接，當(dāng)電能表和采集器之間距離較遠(yuǎn)或無線信號較弱，超出所述RF485數(shù)據(jù)中繼器的可靠工作范圍時，所述MCU模塊向所述橋接中繼驅(qū)動模塊發(fā)送橋接中繼指令，將收到的采集器或電能表數(shù)據(jù)再次廣播到空中，通過其它所述RF485數(shù)據(jù)中繼器進(jìn)行中繼，實現(xiàn)了擴(kuò)大采集器覆蓋范圍的目的。
6.如權(quán)利要求5所述的一種RF485數(shù)據(jù)中繼器，其特征在于所述對時驅(qū)動模塊與所述MCU模塊連接，當(dāng)GPRS主站通過采集器向所述RF485數(shù)據(jù)中繼器發(fā)送對時命令或GPS校時主站向所述RF485數(shù)據(jù)中繼器發(fā)送對時命令時，所述MCU模塊向所述對時驅(qū)動模塊發(fā)送對時指令，自動通過紅外或RS485通信方式向電能表發(fā)送對時廣播消息，當(dāng)電能表與主站的時鐘差大于等于5分鐘時，電能表將修正時鐘,保證電能表與主站的時鐘差控制在5分鐘之內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的一種RF485數(shù)據(jù)中繼器，其特征在于所述工作狀態(tài)驅(qū)動模塊與所述MCU模塊連接，所述工作狀態(tài)驅(qū)動模塊通過控制LED燈，指示所述RF485數(shù)據(jù)中繼器的工作狀態(tài)，當(dāng)LED燈每間隔800ms閃爍一下表示當(dāng)前所述RF485數(shù)據(jù)中繼器的工作模式是主機(jī)；當(dāng)LED燈每間隔500ms閃爍一下表示當(dāng)前所述RF485數(shù)據(jù)中繼器的工作模式是從機(jī)；當(dāng)LED燈每間隔500ms閃爍一下，閃爍5次后爆閃2次表示當(dāng)前所述RF485數(shù)據(jù)中繼器的工作模式是中繼。
8.如權(quán)利要求7所述的一種RF485數(shù)據(jù)中繼器，其特征在于所述RF485數(shù)據(jù)中繼器通過具備無線信息發(fā)射和無線信息接受功能的無線模塊來轉(zhuǎn)發(fā)或中繼采集器與電能表之間的RS485數(shù)據(jù)；創(chuàng)造性的提出“GPRS無線采集器+RF485數(shù)據(jù)中繼器”的建設(shè)模式，為舊城區(qū)域和農(nóng)村地區(qū)等電能表分散地區(qū)用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)開 辟了全新的思路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種主要用于農(nóng)村、舊城區(qū)域和別墅等電能表分散地區(qū)的用電信息采集系統(tǒng)中的RF485數(shù)據(jù)中繼器；本中繼器通過具備無線信息發(fā)射和無線信息接受功能的無線模塊來轉(zhuǎn)發(fā)或中繼采集器與電能表之間的RS485數(shù)據(jù)，所述RF485數(shù)據(jù)中繼器包括MCU模塊、RS485通信模塊、無線通信模塊、電源模塊，其特征在于所述RS485通信模塊、無線通信模塊、電源模塊連接所述MCU模塊；所述MCU模塊還包括波特率自適應(yīng)驅(qū)動模塊、RS485數(shù)據(jù)無線轉(zhuǎn)發(fā)驅(qū)動模塊、自動組網(wǎng)驅(qū)動模塊、橋接中繼驅(qū)動模塊、對時驅(qū)動模塊、工作狀態(tài)驅(qū)動模塊。本發(fā)明采用無線布線，施工方便、經(jīng)濟(jì)，維護(hù)工作量小，數(shù)據(jù)抄收穩(wěn)定性高，防雷性能高。
文檔編號G08C17/02GK102857293SQ20121037720
公開日2013年1月2日 申請日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月8日
發(fā)明者羅毅 申請人:杭州比特信息技術(shù)有限公司