一種智能gprs服務端集中器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能GPRS服務端集中器，包括微處理器MCU，連接于微處理器MCU的GPRS模塊、人機界面模塊、存儲單元模塊、電源模塊、LED狀態(tài)模塊、通信模塊；本發(fā)明采用了一種智能GPRS服務端集中器，利用智能電網(wǎng)現(xiàn)有的集抄裝置與設備，在不增加硬件成本的前提下，通過配置智能集中器的GPRS模塊，實現(xiàn)以智能集中器為服務端，后臺主站和手持設備為客戶端，改變了現(xiàn)有電網(wǎng)單一的點對點組網(wǎng)方式，實現(xiàn)了多點傳輸?shù)慕M網(wǎng)方式。組網(wǎng)各設備終端能夠互相訪問、查詢，使數(shù)據(jù)的共享達到最大化，極大提高了對數(shù)據(jù)的采集和分析的有效性和及時性，還能夠解決人工現(xiàn)場估抄的問題。
【專利說明】一種智能GPRS服務端集中器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及低壓臺區(qū)電力集抄系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信領域，更具體的是指一種智能GPRS服務端集中器。
【背景技術】
[0002]目前在低壓臺區(qū)電力集抄系統(tǒng)中，智能集中器終端與主站進行數(shù)據(jù)通信基本是以PSTN、Ethernet、GPRS/CDMA、CSD、Radio等通信方式，但結合實際情況和通信效率，目前集抄系統(tǒng)中還是以GPRS無線通信為主要的通信方式。GPRS無線通信是以數(shù)據(jù)流量收費，保持永久在線，能為集抄系統(tǒng)提供一種高效、低成本的數(shù)據(jù)傳送模式，且具備及時、準確處理數(shù)據(jù)的能力。
[0003]現(xiàn)有的智能集中器終端與后臺主站的GPRS無線通信的方式為:以智能集中器終端為GPRS客戶端，與后臺主站為GPRS服務端進行組網(wǎng)通信。
[0004]只能做到點對點的組網(wǎng)方式進行數(shù)據(jù)通信。在這樣的組網(wǎng)方式下其它集抄設備(如手持終端PDA或其它后臺主站)無法直接集成或訪問智能集中器終端，只能靠間接的方式通過后臺主站轉發(fā)進行數(shù)據(jù)的訪問和查詢，從而導致數(shù)據(jù)獲取不及時，得不到有效的處理。更關鍵的是通過間接方式向后臺查詢相關數(shù)據(jù)，只能得到部分數(shù)據(jù)，而獲取不了原始數(shù)據(jù)，并且不利于以后的維護和擴展。
[0005]另外一種情況是，部分智能集中器終端采用雙GPRS方案，其中一個GPRS模塊作為客戶端與專網(wǎng)后臺主站服務器通信，功能主要是傳輸集抄系統(tǒng)的參數(shù)和電能數(shù)據(jù)。另外一個GPRS模塊也是作為客戶端與公網(wǎng)調試主站相連，主要用于終端的調試、維護工作。這種組網(wǎng)方式表面上是把終端實現(xiàn)一對二的方式，既實現(xiàn)了專網(wǎng)主站的通信功能，又實現(xiàn)了公網(wǎng)主站的維護調試的功能。但從客觀上分析，可知此組網(wǎng)方式一個集中器終端占用了兩個GPRS模塊，從而會使用兩張SIM卡。這種組網(wǎng)方式不符合國家電網(wǎng)或南方電網(wǎng)的相關要求，不但明顯增加了集中器終端的成本,而且對于SIM卡的維護費用也大大增加。
[0006]綜上所述，隨著時代的發(fā)展，對集中器終端的功能要求日益增大。對于現(xiàn)有的兩種組網(wǎng)方式都未能滿足現(xiàn)有集抄功能不斷升級的需求，而且不利于擴展。在集抄產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代的功能需求下，迫使智能集抄集中器終端的無線傳輸?shù)慕M網(wǎng)方式實現(xiàn)多對一、多點傳輸?shù)墓δ芤?。但對現(xiàn)有的方案設計和產(chǎn)品來說要實現(xiàn)這一組網(wǎng)方式，目前是一項難題。

【發(fā)明內容】

[0007]為解決上述現(xiàn)有技術中的缺陷，以及智能電網(wǎng)對智能集中器提出更高的功能需求，本發(fā)明提供了一種智能GPRS服務端集中器，實現(xiàn)了以智能集中器為服務端，多個后臺主站系統(tǒng)和手持設備為客戶端的組網(wǎng)方式，能夠利用GPRS無線網(wǎng)絡進行同時訪問和查詢數(shù)據(jù)的功能，使網(wǎng)內對數(shù)據(jù)的獲取和分析的共享達到最大化，極大提高數(shù)據(jù)的有效性、實時性。
[0008]為解決上述技術問題，本發(fā)明方案包括:一種智能GPRS服務端集中器，其特征在于，包括微處理器MCU、GPRS模塊、人機界面模塊、存儲單元模塊、電源模塊、LED狀態(tài)模塊、通信模塊，所述的GPRS模塊、人機界面模塊、存儲單元模塊、LED狀態(tài)模塊、通信模塊分別與微處理器MCU連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的目的，所述的電源模塊為智能GPRS服務端集中器提供電力供應。
[0009]進一步的，所述的GPRS模塊還包括GPRS微型控制芯片單元、串口單元、天線單元、電源單元、信號狀態(tài)單元、SIM卡單元、數(shù)據(jù)收發(fā)狀態(tài)單元；所述的電源單元為GPRS模塊提供電力供應，所述的串口單元與所述的微處理器MCU通過TTL電平相連，所述的天線單元還包括安裝有增強型天線。
[0010]進一步的，所述的GPRS模塊與所述的微處理器MCU能夠通過GPRS無線APN專有網(wǎng)絡配置與后臺主站、手持設備、工作人員手機、用電客戶手機組成多對一、多點傳輸?shù)慕M網(wǎng)方式，其中所述的智能GPRS服務端集中器為網(wǎng)絡服務端，所述的手持設備和后臺主站為網(wǎng)絡客戶端。所述的后臺主站、手持設備通過GPRS無線APN網(wǎng)絡與智能GPRS服務端集中器相連。
[0011]進一步的，所述的GPRS模塊與所述的微處理器MCU能夠通過GPRS無線APN專有網(wǎng)絡配置與后臺主站、手持設備、工作人員手機、用電客戶手機組成多對一、多點傳輸?shù)慕M網(wǎng)方式，其配置流程包括以下步驟:
(1)模塊初始化；
(2)上網(wǎng)模式選擇與配置；
(3)設備通信參數(shù)的處理；
(4)通過GPRS網(wǎng)絡接收、發(fā)送數(shù)據(jù)；
(5)接收、發(fā)送SMS短消息。
[0012]進一步的，所述的SM卡單元還安裝有APN專網(wǎng)SM卡，通過專網(wǎng)SM卡能夠發(fā)送或接收SMS短消息，其中SMS短消息還包括以下兩種模式:
(1)通過SMS短消息發(fā)送或者接收網(wǎng)內各設備的通信參數(shù)；
(2)通過SMS短消息有條件地向工作人員或用電客戶發(fā)送電量、電費、停電及過載信息，同時也支持具有一定權限的工作人員通過SMS短消息發(fā)送相關的操作命令。
[0013]進一步的，所述的人機界面模塊還包括按鍵電路和IXD液晶屏。
[0014]進一步的，所述的存儲單元模塊還包括FLASH和EEP0RM。
[0015]進一步的，所述的通信模塊還包括RS485接口通信、電力載波通信、RS232通信、紅外通信、以太網(wǎng)通信、USB通信。
[0016]上述技術方案具有如下有益效果:
該發(fā)明采用了一種智能GPRS服務端集中器，利用智能電網(wǎng)現(xiàn)有的集抄裝置與設備，以及不增加硬件成本的前提下。通過配置智能集中器的GPRS模塊，實現(xiàn)以智能集中器為服務端，后臺主站或手持設備為客戶端，改變了現(xiàn)有電網(wǎng)單一的點對點組網(wǎng)方式，實現(xiàn)了多點傳輸?shù)慕M網(wǎng)方式，不但能降低投資成本，還能夠解決人工現(xiàn)場估抄的問題。
[0017]組網(wǎng)各設備終端能夠互相訪問、查詢，使數(shù)據(jù)的共享達到最大化，極大提高了對數(shù)據(jù)的采集和分析的有效性和及時性。智能GPRS服務端集中器還能夠利用GPRS模塊發(fā)送SMS短消息到工作人員或用電客戶的手機，可以有條件地向工作人員或者用量客戶發(fā)送電量、電費、停電及過載信息。使低壓集抄平臺實現(xiàn)更加人性化的設計，更能滿足工作人員和用電客戶的需求。同時也支持具有一定權限的工作人員通過SMS短消息發(fā)送相關的操作命令。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發(fā)明智能GPRS服務端集中器的網(wǎng)絡組網(wǎng)方式拓撲圖；
圖2為本發(fā)明智能GPRS服務端集中器的結構示意圖；
圖3為本發(fā)明的GPRS模塊結構示意圖；
圖4為本發(fā)明配置智能集中器為服務端的程序流程圖；
圖5為本發(fā)明智能GPRS服務端集中器發(fā)送數(shù)據(jù)的程序流程圖；
圖6為本發(fā)明智能GPRS服務端集中器接收數(shù)據(jù)的程序流程圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0021]本發(fā)明的實施例包括以下步驟:
步驟一:配置組網(wǎng)方式
本發(fā)明的組網(wǎng)方式實施例請參閱附圖1，其中圖1為本發(fā)明實施例提供的一種智能GPRS服務端集中器的網(wǎng)絡組網(wǎng)方式拓撲圖，包括智能GPRS服務端集中器101，手持設備102，后臺主站103，工作人員手機104以及用電客戶手機105。
[0022]本組網(wǎng)方式分為兩種通信模式:
(I)GPRS網(wǎng)絡通信
其中智能GPRS服務端集中器101通過GPRS無線專有網(wǎng)絡與移動基站鏈路連接，再通過基站與手持設備102、后臺主站103相連，其中可以同時支持η( η的取值視不同GPRS模塊廠家而定，一般情況下最多6個)個手持設備102和后臺主站103，實現(xiàn)多對一，多點傳輸?shù)慕M網(wǎng)模式，實現(xiàn)永久在線的連接模式，達到集抄數(shù)據(jù)的共享達到最大化，網(wǎng)內各設備可以相互獲取和查詢數(shù)據(jù)；
需要說明的是本發(fā)明的組網(wǎng)方式都是基于APN專有網(wǎng)絡進行鏈路連接，具有唯一的APN名稱。另外每個手持設備102、后臺主站103在APN專網(wǎng)模式中都有唯一的IP地址和端口。智能GPRS服務端集中器101和手持設備102中的SM卡具有唯一的卡號。
[0023](2) SMS短消息通信
智能GPRS服務端集中器101當采集存在異常時或根據(jù)不同客戶的擴展功能需求可通過GPRS模塊發(fā)送SMS短消息到工作人員手機104或用電客戶手機105，更有利于工作人員以及用電客戶掌握第一信息。[0024]步驟二:網(wǎng)內設備參數(shù)設置
如附圖2所示為本發(fā)明的智能GPRS服務端集中器的結構示意圖，其包括微處理器MCU201、GPRS模塊202、人機界面模塊203、存儲單元模塊204、電源模塊205、LED狀態(tài)模塊206、通信模塊207。其中電源模塊205為整個智能GPRS服務端集中器提供電力供應，微處理器MCU201通過TTL電平串口與GPRS模塊202進行連接，實現(xiàn)智能GPRS服務端集中器與主站或手持設備進行上行通信。
[0025]其中網(wǎng)內各設備的通信參數(shù)(APN名稱、IP地址、端口號、SM卡號)通過所述的人機界面模塊203或通過所述的通信模塊207輸入到智能GPRS服務端集中器，然后保存到所述的存儲單元模塊204中，也可供其它后臺主站和手持設備查詢或更改，從所述的LED狀態(tài)模塊206可觀察智能GPRS服務端集中器與所述的GPRS模塊202通信的狀態(tài)。
[0026]步驟三:配置GPRS通信模塊
請參閱附圖3，其包括GPRS微型控制芯片301、串口單元302、天線單元303、電源單元304、信號狀態(tài)單元305、SIM卡單元306、數(shù)據(jù)收發(fā)狀態(tài)單元307組成。其中所述的電源單元304為整個GPRS模塊提供電力供應，所述的串口單元302采用TTL電平接口與智能GPRS服務端集中器的微處理器MCU進行通信連接。
[0027]所述的天線單元303還包括接入GPRS模塊的增強型天線，能夠提高整個通信信號強度。而所述的SIM卡單元306為整個通信提供可靠的通信保障，安裝具有專有網(wǎng)絡的SIM卡。另外所述的信號狀態(tài)單元305、數(shù)據(jù)收發(fā)狀態(tài)單元307可觀察智能GPRS服務端集中器在整個通信時期的GPRS信號狀態(tài)以及上行和下行通信的數(shù)據(jù)收發(fā)狀態(tài)。
[0028]步驟四:鏈接GPRS網(wǎng)絡，進行數(shù)據(jù)通信
請參閱附圖4，鏈接GPRS網(wǎng)絡，進行數(shù)據(jù)通信主要分為以下幾個部分，具體配置程序流程請查閱附圖4:
(I)模塊初始化
附圖2所述的微處理器MCU201通過附圖3所述的串口單元302與附圖3所述的GPRS微型控制芯片301，利用AT指令對其進行初始化，其初始化還包括上電初始化、SMS短消息初始化。
[0029](2)上網(wǎng)模式選擇與配置
對GPRS模塊進行初始化以后，通過選擇上網(wǎng)模式為服務端Server模式，然后再根據(jù)設置上網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP或者UDP協(xié)議)和端口號進行配置，讀取并保存GPRS模塊的本地IP地址和端口，從而進行注冊連接。
[0030](3)設備通信參數(shù)的處理
設備的通信參數(shù)包括IP地址、端口號和SIM卡號。本發(fā)明對通信參數(shù)的處理有兩種方法:其中一種方法是通過人工設置，因為在APN專網(wǎng)內，所發(fā)行的每張SIM卡都具有唯一的IP地址、端口號和SM卡號。所以可在現(xiàn)場安裝測試或者通過后臺主站把網(wǎng)內設備的通信參數(shù)設置給智能GPRS服務端集中器。
[0031]另外一種方法是通過發(fā)送SMS短消息給網(wǎng)內其它通信設備的GPRS模塊，接收方收到SMS短消息進行驗證合法后，再通過SMS短消息把通信參數(shù)返回給發(fā)送方，從而獲取了網(wǎng)內其它通信設備的通信參數(shù)。
[0032](4)通過GPRS網(wǎng)絡接收、發(fā)送數(shù)據(jù) 當智能GPRS服務端集中器注冊連接上網(wǎng)后，則可選擇發(fā)送數(shù)據(jù)的任務，具體程序流程可參閱圖5，當智能GPRS服務端集中器有數(shù)據(jù)發(fā)送時，產(chǎn)生發(fā)送事件，從而選擇接收方，根據(jù)接收方的通信參數(shù)進行配置，然后申請發(fā)送，進行發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0033]當客戶端后臺主站或手持設備要求訪問、查詢智能GPRS服務端集中器時，會產(chǎn)生發(fā)送事件到GPRS網(wǎng)絡，智能GPRS服務端集中器接收到客戶端的事件時，會主動驗證發(fā)送方的權限，驗證合法后再讀取發(fā)送方的通信參數(shù)，最后讀取數(shù)據(jù)內容，按照具體的數(shù)據(jù)命令作出響應，具體程序流程可參閱圖6。
[0034](5)接收、發(fā)送SMS短消息
智能GPRS服務端集中器在上電初始化以后，就可以進行接收和發(fā)送SMS短消息。本發(fā)明的內容還包括利用SMS短消息，可以有條件地向工作人員或者用電客戶發(fā)送電量、電費、停電及過載信息，同時也支持具有一定權限的工作人員通過SMS短消息發(fā)送相關的操作命令。
[0035]本發(fā)明實現(xiàn)方法簡單、有效，在不增加任何硬件成本的基礎上通過配置智能GPRS服務端集中器實現(xiàn)多對一、多點傳輸?shù)慕M網(wǎng)方式，使網(wǎng)內數(shù)據(jù)的共享達到最大化，不但能降低投資成本，還能夠解決人工現(xiàn)場估抄的問題。
【權利要求】
1.一種智能GPRS服務端集中器，其特征在于，包括: 智能GPRS服務端集中器、手持設備、后臺主站、工作人員手機、用電客戶手機通過GPRS無線APN專有網(wǎng)絡配置組成多對一、多點傳輸?shù)木W(wǎng)絡組網(wǎng)方式，其中所述的智能GPRS服務端集中器為網(wǎng)絡服務端，所述的手持設備和后臺主站為網(wǎng)絡客戶端； 所述的智能GPRS服務端集中器還包括能夠通過APN專網(wǎng)SM卡發(fā)送SMS短消息到所述的工作人員手機和用電客戶手機。
2.如權利要求1所述的智能GPRS服務端集中器，其特征在于，所述智能GPRS服務端集中器、手持設備、后臺主站、工作人員手機、用電客戶手機通過GPRS無線APN專有網(wǎng)絡配置組成多對一，多點傳輸?shù)木W(wǎng)絡組網(wǎng)方式，其配置流程還包括以下步驟: (1)模塊初始化； (2)上網(wǎng)模式選擇與配置； (3)設備通信參數(shù)的處理； (4)通過GPRS網(wǎng)絡接收、發(fā)送數(shù)據(jù)； (5)接收、發(fā)送SMS短消息。
3.如權利要求1所述的智能GPRS服務端集中器，其特征在于，所述智能GPRS服務端集中器還包括微處理器MCU、GPRS模塊、人機界面模塊、存儲單元模塊、電源模塊、LED狀態(tài)模塊、通信模塊。
4.如權利要求3所述的智能GPRS服務端集中器，其特征在于，所述的GPRS模塊還包括GPRS微型控制芯片、串口單元、天線單元、電源單元、信號狀態(tài)單元、SIM卡單元、數(shù)據(jù)收發(fā)狀態(tài)單元；所述的串口單元與權利要求3所述的微處理器MCU模塊通過TTL電平相連。
5.如權利要求4所述的智能GPRS服務端集中器，其特征在于，所述的天線單元還包括安裝有增強型天線。
6.如權利要求4所述的智能GPRS服務端集中器，其特征在于，所述的SIM卡單元還包括安裝有APN專網(wǎng)SM卡。
7.如權利要求6所述的智能GPRS服務端集中器，其特征在于，通過所述的APN專網(wǎng)SIM卡還能夠發(fā)送或接收SMS短消息，其中SMS短消息還包括以下兩種模式: (1)通過SMS短消息發(fā)送或者接收網(wǎng)內各設備的通信參數(shù)； (2)通過SMS短消息有條件地向工作人員或用電客戶發(fā)送電量、電費、停電及過載信息，同時也支持具有一定權限的工作人員通過SMS短消息發(fā)送相關的操作命令。
8.如權利要求3所述的智能GPRS服務端集中器，其特征在于，所述的人機界面模塊還包括按鍵電路和IXD液晶屏。
9.如權利要求3所述的智能GPRS服務端集中器，其特征在于，所述的存儲單元模塊還包括 FLASH 和 EEPORM。
10.如權利要求3所述的智能GPRS服務端集中器，其特征在于，所述的通信模塊還包括RS485接口通信、電力載波通信、RS232通信、紅外通信、以太網(wǎng)通信、USB通信。
【文檔編號】G08C17/02GK103886733SQ201410128192
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月1日 優(yōu)先權日:2014年4月1日
【發(fā)明者】熊舜, 歐陽智, 吳軍, 周水慶, 李忠明 申請人:珠海市鈺盈電子科技有限公司