本實用新型具體涉及一種用于配網(wǎng)自動化的無線傳輸模塊。
背景技術(shù):
隨著經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高,電能已經(jīng)成為了人們?nèi)粘Ia(chǎn)和生活中必不可少的二次能源。而隨著國家電網(wǎng)的不斷建設(shè),配網(wǎng)自動化水平也越來越高。
配網(wǎng)自動化的無線傳輸模塊用于通過有線接口與本地設(shè)備連接并讀取數(shù)據(jù),并將讀取的數(shù)據(jù)通過無線方式傳輸?shù)缴仙霞壉O(jiān)控中心。但是目前的配網(wǎng)自動化無線傳輸模塊主要存在以下問題:無線傳輸模塊的性能不穩(wěn)定,主要是無線傳輸模塊的電源容易受到干擾而導(dǎo)致工作不穩(wěn)定,而且其無線傳輸過程容易受到干擾或者被傳輸內(nèi)容被截?。欢椰F(xiàn)有的無線傳輸模塊僅能適用于某一種無線傳輸協(xié)議,功能單一而導(dǎo)致性能較差。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種性能穩(wěn)定可靠、兼容性好的用于配網(wǎng)自動化的無線傳輸模塊。
本實用新型提供的這種用于配網(wǎng)自動化的無線傳輸模塊,包括電源模塊、無線通信模塊、串行通信模塊、控制模塊、看門狗模塊和加密模塊;電源模塊為無線傳輸模塊供電;串行通信模塊與控制模塊連接,用于獲取本地設(shè)備通過串行通信協(xié)議傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并發(fā)送給控制模塊;控制模塊與無線通信模塊連接,用于將接收的串行通信數(shù)據(jù)通過無線信號對外發(fā)送;看門狗模塊與控制模塊連接,用于在控制模塊失效時重新控制模塊;加密模塊與控制模塊連接,用于對所述無線傳輸模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行硬件加密。
所述的串行通信模塊包括RS485通信電路和RS232通信電路。
所述的電源模塊包括依次串接的磁環(huán)、熱敏電阻、TVS管、保護二極管和線性穩(wěn)壓器;所述磁環(huán)用于抑制電源的脈沖群干擾;TVS管和熱敏電阻用于防止電源中出現(xiàn)的瞬間高電壓;保護二極管用于防止直流電源反接。
所述的無線通信模塊為包括能夠同時支持GPRS、CDMA、3G和4G通信協(xié)議的通信模塊制成的電路。
所述的能夠同時支持GPRS、CDMA、3G和4G通信協(xié)議的通信芯片的型號為N710全網(wǎng)通通信模塊。
所述的加密模塊為ESAM加密芯片電路。
本實用新型公開的這種用于配網(wǎng)自動化的無線傳輸模塊,利用公用運營商網(wǎng)絡(luò)GPRS/CDMA/3G/4G網(wǎng)絡(luò)為用戶提供無線長距離數(shù)據(jù)傳輸功能,同時提供RS232和RS485接口,可直接連接本地串口設(shè)備,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的ESAM加密傳輸功能,實現(xiàn)遠程控制,而且本實用新型電源模塊增設(shè)了各類保護結(jié)構(gòu),因此本實用新型更加安全可靠,適用性極好。
附圖說明
圖1為本實用新型的功能模塊圖。
圖2為本實用新型的電源模塊的電路原理圖。
圖3為本實用新型的加密模塊的電路原理圖。
圖4為本實用新型的無線通信模塊的電路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示為本實用新型的功能模塊圖:本實用新型提供的這種用于配網(wǎng)自動化的無線傳輸模塊,包括電源模塊、無線通信模塊、串行通信模塊、控制模塊、看門狗模塊和加密模塊;電源模塊為無線傳輸模塊供電;串行通信模塊與控制模塊連接,用于獲取本地設(shè)備通過串行通信協(xié)議傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并發(fā)送給控制模塊;控制模塊與無線通信模塊連接,用于將接收的串行通信數(shù)據(jù)通過無線信號對外發(fā)送;看門狗模塊與控制模塊連接,用于在控制模塊失效時重新控制模塊;加密模塊與控制模塊連接,用于對所述無線傳輸模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行硬件加密。
如圖2所示為本實用新型的電源模塊的電路原理圖:電源模塊包括依次串接的磁環(huán)、熱敏電阻、TVS管、保護二極管和線性穩(wěn)壓器;所述磁環(huán)用于抑制電源的脈沖群干擾;TVS管和熱敏電阻用于防止電源中出現(xiàn)的瞬間高電壓;保護二極管用于防止直流電源反接。電源輸入范圍10-30VDC,經(jīng)過磁環(huán)濾波后給DC/DC轉(zhuǎn)換,為核心單元提供DC5V電源。其中24V電源增加磁環(huán),熱敏和TVS及二極管保護。磁環(huán)主要抑制脈沖群的干擾;熱敏和TVS配合防止瞬間高電壓使無線模塊失效;二極管主要保證直流電源的防止反接,造成模塊燒壞。DC-DC電源芯片LV13603芯片Vi:4.5~36V Io:3A -40~125℃。
如圖3所示為本實用新型的加密模塊的電路原理圖:ESAM_PWREN為CPU控制ESAM模塊電源引腳,低電平時ESAM模塊上電,高電平時ESAM模塊斷電,通過斷電操作充分保證ESAM模塊異常時可靠恢復(fù)。該ESAM加密芯片與CPU采用SPI的通訊協(xié)議,CPU將數(shù)據(jù)發(fā)送給ESAM芯片,ESAM輸出加密數(shù)據(jù)。這樣數(shù)據(jù)即使被非法獲取,沒有解密算法也不能恢復(fù)出原數(shù)據(jù),從而數(shù)據(jù)的可靠性得到有效保證。
如圖4所示為本實用新型的無線通信模塊的電路原理圖:由于全網(wǎng)通模塊電源(一般為4.0V)和CPU電源(一般為3.3V)存在差異性,全網(wǎng)通模塊電源被控制關(guān)斷時,存在CPU串口或其他控制口向通訊模塊反向供電的情況,導(dǎo)致模塊關(guān)機異常,即不能恢復(fù)數(shù)據(jù)通訊;因此采用圖示電路,把CPU和全網(wǎng)通模塊的通訊串口(BTXD0和BRXD0)和控制腳(ON_OFF)進行隔離和電平轉(zhuǎn)換,保證該系統(tǒng)的可靠運行。SIM卡部分有阻抗匹配電阻,保證信號完整性。通訊模塊采用有方的N710全網(wǎng)通通訊模塊,N710是一款基于高通平臺、工業(yè)級高性能、集成多種無線通信模式的模塊。采用四核ARM處理器,支持雙卡,能夠支持國內(nèi)移動/聯(lián)通/電信三大網(wǎng)絡(luò)制式,包括TDD-LTE,F(xiàn)DD-LTE,TD-SCDMA,WCDMA,CDMA1X/EVDO,GSM/GPRS/EDGE。