專利名稱：基于ZigBee的配電數據采集終端的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數據采集裝置，具體地說是一種基于ZigBee的配電數據采集終端。
背景技術：
ZigBee是新一代近距離無線通信網絡標準，其網絡覆蓋一個特定的本地區(qū)域，組建區(qū)域子網，具有低功耗、低成本、可加密性強、拓撲靈活、智能組網等特點。ZigBee應用領域包括無線數據采集、無線工業(yè)控制、家庭和樓宇自動、化遠程網絡控制等場合。對配電點多、面廣的電力領域，ZigBee通信有著廣闊的運用前景。近些年來，隨著配網自動化程度不斷提高，主站對于配電終端的采集數據傳輸要求越來越高。目前配電終端中，其無線通信設備大部分是采用集成模塊，但常見的無線通信集成模塊存在著兩大缺陷一個缺陷是通信模塊莫名死機，具體現象表現為運行指示燈亮，而串口無收發(fā)數據，導致主站不能及時了解終端的運行情況，更無法遙控終端設備，維護人員需爬上電線桿，才能手動重啟恢復系統(tǒng)。對于配電點多、面廣的終端，維護起來費時費力；另外一個缺陷是數據收發(fā)模塊的收發(fā)緩存空間有限，無法同時存儲大量的數據。當ZigBee模塊同時向匯聚點傳數據時，就會導致匯聚點數據堵塞，而丟失數據嚴重。在配電過程中當主干線停電時，在數百米范圍內多臺電力設備將在毫秒級時間內，向外發(fā)送數據，對于匯集點ZigBee模塊來講上傳的數據產生“競爭”，導致數據丟失。

實用新型內容為克服上述現有技術存在的不足，本實用新型提供了一種基于ZigBee的配電數據采集終端，其不僅功耗低、數據存儲量大，而且能夠有效防止傳統(tǒng)通信模塊死機現象的發(fā)生。本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案是基于ZigBee的配電數據采集終端，用以采集配電終端的配電數據并通過無線傳輸方式發(fā)送給主站計算機，其特征是，包括單片機、ZigBee模塊、串口驅動隔離電路和電源模塊，所述單片機通過串口驅動隔離電路與配電終端連接，所述ZigBee模塊與單片機連接,并通過ZigBee無線通訊方式與主站計算機連接，所述電源模塊分別與單片機、ZigBee模塊、串口驅動隔離電路和配電終端連接。優(yōu)選地，所述單片機包括MSP430F5843A芯片。優(yōu)選地，所述配電終端包括DTU終端、FTU終端或TTU終端。本實用新型的有益效果是，采用上述結構后，本實用新型不僅具有功耗低和數據存儲量大等特點，有效防止了傳統(tǒng)通信模塊死機現象的發(fā)生，而且避免了在線路異常情況下多臺配電終端設備同時向匯集點上傳數據產生的“競爭”，提高了數據傳輸的可靠性。本實用新型適用于IOKV戶外架空線路，主要裝設在戶外電力測控和電力保護產品中。

[0009]
以下結合附圖對本實用新型進一步說明圖1是本實用新型的原理框圖；圖2是本實用新型的一種上傳數據示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的一種基于ZigBee的配電數據采集終端，用以采集配電終端的配電數據并通過無線傳輸方式發(fā)送給主站計算機，它包括單片機、ZigBee模塊、串口驅動隔離電路和電源模塊，所述單片機通過串口驅動隔離電路與配電終端連接，所述ZigBee模塊與單片機連接,并通過ZigBee無線通訊方式與主站計算機連接,所述電源模塊分別與單片機、ZigBee模塊、串口驅動隔離電路和配電終端連接。優(yōu)選地，所述單片機包括MSP430F5843A芯片。優(yōu)選地，所述配電終端包括DTU終端、FTU終端或TTU終端。本實用新型主要分成兩大部分，一部分是單片機(MSP430F5843A核心板)，單片機作為整個控制中心，負責大量數據的處理、整個模塊的運行狀態(tài)的調整、防止通信模塊死機、防止終端“競爭”上報數據等功能；另一部分是ZigBee模塊，主要負責數據的接收和發(fā)送。本實用新型具有以下特點1、單片機和ZigBee模塊的結合，有效防止了 ZigBee模塊死機現象的發(fā)生。在硬件上，單片機配置一獨立引腳控制ZigBee模塊的初始化。在軟件上，設置一個監(jiān)聽數據管理時間定值 HME_VALUE，當 ZigBee 無數據傳輸時時間 ZiGBee_NO_DATA_HME>HME_V，MCU自動跳轉到處理死機的程序，初始化串口和ZigBee模塊，啟動自動化恢復通信的目的。2、在MCU上設置隨機數，巧妙避開了上傳數據“競爭”，保證數據傳輸可靠。如圖2所示，安裝在各FTU終端的ZigBee模塊在發(fā)送數據時均先需延時一個的隨機數時間，隨機數時間取值范圍是nX120ms，30X 120ms(O≤n≤30)，此隨機數時間作為ZigBee模塊延時上傳數據的時間。當同時停電或得電時，各個FTU的通信模塊經延時后，將數據上傳到匯聚點，再通過匯聚點上傳給給主站。這樣能最大限度降低數據“競爭”的概率，大大提高數據傳輸的可靠性。3、通過合理配置資源，實現了低功耗。在選型上，單片機選用了超低功耗的MSP430F5843A作為主芯片，ZigBee模塊采用可休眠的低功耗ZigBee模塊作為數據收發(fā)芯片。當長時間不需要收發(fā)數據時，MSP430F5843A芯片給ZigBee模塊發(fā)送一個休眠信號，ZigBee模塊進入休眠狀態(tài)。當需要數據傳送時，MSP430F5843A芯片給ZigBee模塊發(fā)送一個喚醒信號，ZigBee模塊即可進行收發(fā)工作。同時，選擇低功耗芯片，可以保證在線路停電后，配電終端內部的超級電容可以提供足夠的電流供給ZigBee通信模塊上傳數據。
權利要求1.基于ZigBee的配電數據采集終端，用以采集配電終端的配電數據并通過無線傳輸方式發(fā)送給主站計算機，其特征是，包括單片機、ZigBee模塊、串口驅動隔離電路和電源模塊，所述單片機通過串口驅動隔離電路與配電終端連接，所述ZigBee模塊與單片機連接， 并通過ZigBee無線通訊方式與主站計算機連接,所述電源模塊分別與單片機、ZigBee模塊、串口驅動隔離電路和配電終端連接。
2.根據權利要求1所述的基于ZigBee的配電數據采集終端，其特征是，所述單片機包括 MSP430F5843A 芯片。
3.根據權利要求1所述的基于ZigBee的配電數據采集終端，其特征是，所述配電終端包括DTU終端、FTU終端或TTU終端。
專利摘要本實用新型公開了一種基于ZigBee的配電數據采集終端，用以采集配電終端的配電數據并通過無線傳輸方式發(fā)送給主站計算機，其特征是，包括單片機、ZigBee模塊、串口驅動隔離電路和電源模塊，所述單片機通過串口驅動隔離電路與配電終端連接，所述ZigBee模塊與單片機連接，并通過ZigBee無線通訊方式與主站計算機連接，所述電源模塊分別與單片機、ZigBee模塊、串口驅動隔離電路和配電終端連接。本實用新型不僅具有功耗低和數據存儲量大等特點，有效防止了傳統(tǒng)通信模塊死機現象的發(fā)生，而且避免了在線路異常情況下多臺配電終端設備同時向匯集點上傳數據產生的“競爭”，提高了數據傳輸的可靠性。
文檔編號G08C17/02GK202887434SQ20122061799
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權日2012年11月20日
發(fā)明者慕世友, 李建修, 邵志敏, 魏浩銘, 王成偉, 寧天德 申請人:山東電力集團公司, 珠海許繼電氣有限公司