一种多功能多通讯方式的通讯终端

摘要

本实用新型公开了一种多功能多通讯方式的通讯终端，属于通讯设备技术领域，其特征在于，包括通过外部PC端实现实时数据读取的接入模块；接入模块包括485通讯电路；实现下行终端数据采集的数据采集模块；数据采集模块包括LORA通讯电路；将采集到的数据进行存储和模数转换的存储处理模块；为数据采集模块、存储处理模块、上传模块提供电能的供电模块；供电模块包括电源电路和低压稳压电路；数据采集模块的I/0端子与存储处理模块的I/0端子连接，上传模块的I/0端子与存储处理模块的I/0端子连接，存储处理模块的I/0端子与接入模块的I/0端子连接。本实用新型能够支持下行和上行实时通讯、具有安装方便、抗干扰能力强的特点。

说明书

技术领域

本实用新型属于通讯设备技术领域，具体涉及一种多功能多通讯方式的通讯终端。

背景技术

近些年，随着技术不断完善和发展，我国的电力基础建设和电力经济取得了很大的发展，但是随着用电规模越来越大导致电网供电安全性和可靠性难以保障，因此如何提高供电质量以及提高供电服务水平是我国电力行业发展面临的主要问题之一。目前用电信息采集系统分为三层：主站层、数据采集层、采集点检测设备。主站负责全系统数据监测、甄别、管理和应用等功能，在我国主要以省为单位，其运行的模式一般为集中式。各地市单位利用远程信道与主站连接后，收集信息或者下达指令。数据采集层作为中间层，与主站通讯一般是通过 GPRS、CMDA和以太网等通讯方式，与采集点检测设备通讯由于场景较多，通讯的手段更加多样，当前应用较多的如电力线载波、RS-485总线等。

目前主要应用的通讯方式包括：电力无线专网、光纤以太网、低压电力载波等。230MHZ 专网是电力系统独占的无线电频率通道,使用权全部归属电力企业，保证了系统信道使用的唯一性和稳定性。但在实际应用当中，230MHZ专网初期组网费用较高。基站电台建设需要场地，机房建设需要资金，终端设备成本较其他方案较高。并且其运行、维护需要一定的专业技能，系统可靠性取决于维护情况，对人员技术水平要求较高。

光纤以太网有四个方面优点，一是兼容性，其遵循电力和计算机行业国家规范，保证通道与系统的兼容，通讯规约的兼容；二是安全性和可靠性，作为有线专用网络光纤以太网数据传输安全性较高，抗干扰能力强；三是实时性，目前光纤以太网通信速率超过下行通信速率，能够实现数据实时传输；四是资源利用广，目前已基本完成城市内小区光纤覆盖，在已有的光纤覆盖网上进行少量铺设即可达到建设要求。但是其缺点也有几个方面，一是每一台有限网络需要占用一个IP地址；二是需要铺设有线网络增加施工工作量；三是无法掌握对系统的主控权，网络出现故障只能等待运营商处理；四是按终端接入数量，需定期向运营商支付费用，后期运营成本较高。

低压电力线载波的优点是改造施工方案，成本低廉，运行维护容易；缺点是抄表不稳定，载波信号易受用电情况干扰，通信速率受载波通信限制，电力企业目前已开展在低压电力线路上进行宽带载波的试点项目，项目采用2-3MHZ频段载波，同时采用OFDM扩频调制方式。由于通信仍依靠于电力载波线路，所以其依然受台区共地串扰、线路的电缆阻抗和阻抗不匹配、电网谐波干扰和环境的影响。

综上所述，现有的电力信息采集系统的通讯方式不能同时满足实时通信、维护方便、较强的抗干扰能力以及较低的运营成本。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的不足，提出一种多功能多通讯方式的通讯终端，能够支持下行和上行实时通讯、安装方便、抗干扰能力强的要求。

本实用新型的目的是提供一种多功能多通讯方式的通讯终端，包括：

通过外部PC端实现实时数据读取的接入模块；所述接入模块包括485通讯电路；

实现下行终端数据采集的数据采集模块；所述数据采集模块包括LORA通讯电路；

将采集到的数据进行存储和模数转换的存储处理模块；所述存储处理模块包括主控制电路、时钟电路、复位电路；

为所述数据采集模块、存储处理模块、上传模块提供电能的供电模块；

通过无线LORA节点接收LORA通讯电路发送的多个点设备数据的4G通讯电路；其中：

所述供电模块包括电源电路和低压稳压电路；所述低压稳压电路的输出端子分别与数据采集模块、存储处理模块、上传模块的电源端子连接，所述数据采集模块的I/0端子与存储处理模块的I/0端子连接，所述上传模块的I/0端子与存储处理模块的I/0端子连接，所述存储处理模块的I/0端子与接入模块的I/0端子连接。

优选地，所述主控制电路包括STM32F103C8T6芯片、数据存储芯片、晶振、第一电容和第一电阻；所述晶振的一端与第一电容并联后接地，晶振的另一端与STM32F103C8T6芯片连接；所述STM32F103C8T6芯片通过第一电阻接地，所述数据存储芯片与STM32F103C8T6芯片连接；

优选地，所述时钟电路包括SD3078时钟芯片、第二电阻、第二电容和电源；所述时钟芯片与STM32F103C8T6芯片连接，为主控芯片提供参考时钟。

优选地，所述复位电路包括第三电阻、第三电容、3.3V电源和按键；所述3.3V电源与第三电容、第三电阻串联，按键与第三电容并联，实现低电平复位。

优选地，所述485通讯电路包括第四电阻、第五电阻、第四电容、光耦合器和TVS管；所述光耦合器实现STM32F103C8T6芯片与485芯片通讯隔离。

优选地，所述LORA通讯电路包括SC-RLF1P1B芯片和射频座；所述SC-RLF1P1B芯片与 STM32F103C8T6芯片连接实现与下行终端通讯。

优选地，所述4G通讯电路包括EC200S-CN芯片、判断通讯是否正常的发光二极管、三极管；所述EC200S-CN芯片与STM32F103C8T6芯片连接进而与主站通讯。

优选地，所述低压稳压电路包括MIC29302WU稳压芯片、滤波电容；所述MIC29302WU稳压芯片输入端与电池相连接，所述MIC29302WU稳压芯片输出端与滤波电容并联。

优选地，所述电源电路包括2组直流5V和一组直流3.3V的电源。

本申请的有益效果是：

通过采用上述技术方案，本实用新型能够支持下行和上行实时通讯的目的，同时具有安装方便、抗干扰能力强的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型优选实施例的电路框图；

图2为本实用新型优选实施例中的主控制电路图；

图3为本实用新型优选实施例中的时钟电路电路图；

图4为本实用新型优选实施例中的485通讯电路图；

图5为本实用新型优选实施例中的LORA通讯电路图；

图6为本实用新型优选实施例中的4G通讯电路图；

图7为本实用新型优选实施例中的低压稳压电路图；

图8为本实用新型优选实施例中的电源电路图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参阅图1，一种多功能多通讯方式的通讯终端，支持下行数据采集以及上行数据实时传输的多协议；包括：接入模块、数据采集模块、存储处理模块、供电模块和上传模块；其中：

上述接入模块主要包括主控制电路、时钟电路、复位电路和485通讯电路，接入模块可以通过外部PC端实现实时数据读取。

数据采集模块主要包括LORA通讯电路，通过其特有的通讯信道和645通讯规约实现其下行终端数据的采集。

存储处理模块主要包括主控制电路、时钟电路、复位电路，将采集到的数据先存储，之后将数据从模拟量转换成数字量。

供电模块主要包括电源电路和稳压电路，保证通讯终端各个模块稳定运行。

所述供电模块包括电源电路和低压稳压电路；所述低压稳压电路的输出端子分别与数据采集模块、存储处理模块、上传模块的电源端子连接，所述数据采集模块的I/0端子与存储处理模块的I/0端子连接，所述上传模块的I/0端子与存储处理模块的I/0端子连接，所述存储处理模块的I/0端子与接入模块的I/0端子连接。

请参阅图2至图8，

主控制电路包括STM32F103C8T6芯片、数据存储芯片、8MHZ晶振，12PF电容、1k电阻。晶振与12PF电容并联后接地另一端与STM32F103C8T6芯片连接。1K电阻与STM32F103C8T6 芯片连接后另一端接地，数据存储芯片与STM32F103C8T6芯片连接，实现数据的存储与转换。

时钟电路包括SD3078时钟芯片、10k电阻、100NF电容、3.3V电源。时钟芯片与STM32F103C8T6芯片连接，为主控芯片提供参考时钟。

复位电路包括10k电阻、100NF电容、3.3V电源、按键。3.3V电源与电容电阻串联，按键与电容并联。实现低电平复位。

485通讯电路包括1K电阻、4.7K电阻、100NF电容、光耦合器、TVS管；光耦合器实现STM32F103C8T6芯片与485芯片通讯隔离，TVS管可以有效防止电路过压损坏。

LORA通讯电路包括SC-RLF1P1B芯片、射频座；SC-RLF1P1B芯片与STM32F103C8T6芯片连接实现与下行终端通讯。

4G通讯电路包括EC200S-CN芯片、发光二极管、三极管、电阻、电容；EC200S-CN芯片与STM32F103C8T6芯片连接实现与主站通讯，通过观察发光二极管的状态判断通讯是否正常。

低压稳压电路包括MIC29302WU稳压芯片、滤波电容、电阻；MIC29302WU稳压芯片输入与电池相连接之后与滤波电容并联，从而提供稳定的电压输出。

电源电路：选用可以提供2组直流5V和一组直流3.3V的电源作为电源模块，为整个通讯终端供电。

本实用新型的工作原理为：

LORA通讯电路采用Lora射频通信技术，把分布离散式的多个点的设备数据，通过无线LORA节点传输到4G通讯电路，然后传输到服务器，从而实现远程数据采集与监控。

LORA通讯电路支持多达100个无采集节点，多个串口设备的同时监测，监测范围半径高达3Km。本实用新型不仅具有数据存储、转发等数据网关的基本功能，最大的特点是对多种通讯方式也进行了集成。实现了现场设备通信系统与人工操作通信系统的数据连通，作为主要的通讯信息桥梁和中转站。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。