本發(fā)明涉及電力設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種基于lora的無(wú)線通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有電網(wǎng)設(shè)備，譬如電網(wǎng)低壓配電臺(tái)區(qū)采集集中器、剩余電流動(dòng)作保護(hù)器等多種智能設(shè)備和配電中高壓線路的故障定位、各種智能開(kāi)關(guān)等越來(lái)越多的設(shè)備通過(guò)dtu、ftu等智能終端，與主站之間通信采用的移動(dòng)、聯(lián)通和電信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，電網(wǎng)設(shè)備與主站之間為多對(duì)一的通信方式，但是配電網(wǎng)設(shè)備分布廣泛、環(huán)境復(fù)雜、數(shù)量巨大，一次采用該種方式，每個(gè)電網(wǎng)設(shè)備需要一個(gè)電話卡，不僅造成電話卡的浪費(fèi)，且占用大量的電信資源，需要支付昂貴的使用費(fèi)，給使用者帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)壓力。

智能配電設(shè)備的安裝越來(lái)越多，包括中高壓和低壓，特別是低壓配電臺(tái)區(qū)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的地區(qū)越來(lái)越多，但是剩余電流動(dòng)作保護(hù)器造成臺(tái)區(qū)頻繁停電，同時(shí)臺(tái)區(qū)總漏保、二級(jí)漏保和末級(jí)漏保無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控，給基層電力公司的管理和優(yōu)質(zhì)服務(wù)帶來(lái)極大的壓力。另外，中高壓設(shè)備比如故障定位和智能開(kāi)關(guān)都需要配置單獨(dú)的dtu或者ttu等通信終端實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，成本高昂、安裝困難、運(yùn)維成本高。

藍(lán)牙、wifi、zigbee等無(wú)線通信方式傳輸距離近，抗干擾弱，不能保證數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性和可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問(wèn)題提供一種基于lora的無(wú)線通信系統(tǒng)。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于lora的無(wú)線通信系統(tǒng)，包括，

lora終端：所述lora終端有多個(gè)，用于收集電網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)；

集中器遠(yuǎn)程通信模塊：所述集中器遠(yuǎn)程通信模塊包括與lora終端實(shí)現(xiàn)信息交互的第一lora模塊和與主站之間實(shí)現(xiàn)信息交互的無(wú)線通信模塊。

本方案采用lora終端對(duì)各電網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并通過(guò)集中器遠(yuǎn)程通信模塊對(duì)多個(gè)電網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總上傳，集中器遠(yuǎn)程通信模塊實(shí)際是起到一個(gè)中繼作用，連接前端終端設(shè)備和后端主站。遠(yuǎn)程通信模塊與主站通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)ip連接，所有節(jié)點(diǎn)均為雙向通信。采用該結(jié)構(gòu)，僅上傳裝置需要電話卡，即多個(gè)電網(wǎng)設(shè)備僅需一張電話卡，減少電信資源的占用，且減小成本。集中器遠(yuǎn)程通信模塊通過(guò)lora與電網(wǎng)設(shè)備構(gòu)成局域網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)集中器遠(yuǎn)程通信模塊上傳數(shù)據(jù)，通信成本低，抗干擾能力強(qiáng)。

進(jìn)一步的，所述集中器遠(yuǎn)程通信模塊還包括第一控制器、第一電源模塊，所述第一電源模塊、第一lora模塊、無(wú)線通信模塊均連接在第一控制器上，所述第一控制器通過(guò)串口連接有一用于與集中器遠(yuǎn)程通信模塊接口相連的rs485接口或/和一用于與集中器級(jí)聯(lián)口相連的rs485接口。現(xiàn)有的集中器遠(yuǎn)程通信模塊集成在集中器內(nèi)部，要實(shí)現(xiàn)集中器的通信網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，其需要更換整個(gè)集中器，其成本高。本方案的集中器遠(yuǎn)程通信模塊采用插針式或外部接口，分別利用現(xiàn)有集中器的通信模塊接口和級(jí)聯(lián)口實(shí)現(xiàn)連接，網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，僅需替換相應(yīng)的集中器遠(yuǎn)程通信模塊即可，節(jié)約升級(jí)成本。集中器遠(yuǎn)程通信模塊包括第一控制器、無(wú)線通信模塊、第一電源模塊和rs485接口，其為實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)提供硬件支持。無(wú)線通信模塊作為集中器遠(yuǎn)程通信模塊的上行鏈路，rs485接口作為集中器遠(yuǎn)程通信模塊的下行鏈路，為數(shù)據(jù)傳輸提供硬件基礎(chǔ)。

作為優(yōu)選，所述無(wú)線通信模塊為4g模塊或5g模塊。4g通信是現(xiàn)主流通信網(wǎng)絡(luò)，隨著技術(shù)的發(fā)展，會(huì)發(fā)展到5g或其他通信網(wǎng)絡(luò)。選用合適的無(wú)線通信模塊達(dá)到升級(jí)的目的即可。

作為優(yōu)選，所述控制器連接有調(diào)試接口，調(diào)試接口為有線接口和無(wú)線接口，通過(guò)移動(dòng)終端能夠直接調(diào)試，方便快捷安全。

作為優(yōu)選，所述lora終端包括第二控制器、第二電源模塊、第二lora模塊外部接口電路、隔離電路和狀態(tài)指示燈電路，所述第二電源模塊、第二lora模塊-、隔離電路和狀態(tài)指示燈均連接在第二控制器上，外部接口和隔離電路直接連接。

進(jìn)一步的，所述隔離電路為光耦隔離電路。

進(jìn)一步的，所述外部接口電路包括rs485接口電路、rs232接口電路、can接口電路、ps2接口電路、mbus接口電路、usb接口電路。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明采用lora終端對(duì)各電網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并通過(guò)集中器遠(yuǎn)程通信模塊對(duì)多個(gè)電網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總上傳，采用該結(jié)構(gòu)，多個(gè)電網(wǎng)設(shè)備僅需一張電話卡，減少電信資源的占用，減少通信終端的浪費(fèi)。

2、lora終端星型拓?fù)浜蜔o(wú)線路由自組網(wǎng)兩種方式，安全性高，減少電力客戶通信費(fèi)用，減少通信終端的浪費(fèi)，提高安全性，減少電力通信的成本，在一個(gè)區(qū)域通過(guò)集中器遠(yuǎn)程通信模塊作為數(shù)據(jù)和主站交互的硬件載體。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明lora終端的原理框圖。

圖3是第一lora模塊的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1

如圖1所示的一種基于lora的無(wú)線通信系統(tǒng)，包括，

lora終端：所述lora終端有多個(gè)，用于收集電網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)；

集中器遠(yuǎn)程通信模塊：所述集中器遠(yuǎn)程通信模塊包括與lora終端實(shí)現(xiàn)信息交互的第一lora模塊和與主站之間實(shí)現(xiàn)信息交互的無(wú)線通信模塊。

多個(gè)電網(wǎng)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)和集中器遠(yuǎn)程通信模塊之間通過(guò)lora傳送，lora終端、第一lora模塊采用路由組網(wǎng)的方式，相比于現(xiàn)有的藍(lán)牙、wifi、zigbee等無(wú)線通信方式，其傳輸距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，應(yīng)用意義大。

lora終端對(duì)各電網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并通過(guò)集中器遠(yuǎn)程通信模塊對(duì)多個(gè)電網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總上傳，采用該結(jié)構(gòu)，在一個(gè)區(qū)域通過(guò)集中器遠(yuǎn)程通信模塊作為數(shù)據(jù)的和主站交互的硬件載體，多個(gè)電網(wǎng)設(shè)備僅需一張電話卡，減少電信資源的占用，減少通信終端的浪費(fèi)；lora終端與故障指示器、ftu、故障指示器、二級(jí)漏保等數(shù)據(jù)交互，通過(guò)lora無(wú)線管理二級(jí)漏保能夠解決實(shí)時(shí)性和可靠性問(wèn)題，減少停電半徑，提高供電可靠性。

集中器遠(yuǎn)程通信模塊采用插針式結(jié)構(gòu)，集中器遠(yuǎn)程通信模塊包括第一控制器、第一電源模塊，所述第一電源模塊、第一lora模塊、無(wú)線通信模塊均連接在第一控制器上，所述第一控制器的串口連接有一用于與集中器遠(yuǎn)程通信模塊接口相連的rs485接口或/和一用于與集中器級(jí)聯(lián)口相連的rs485接口。與集中器遠(yuǎn)程通信模塊接口相連的rs485接口采用插針式結(jié)構(gòu)，與集中器級(jí)聯(lián)口相連的rs485接口采用外部接口。rs485接口實(shí)現(xiàn)與集中器的連接及信息交互，其可采用兩種結(jié)構(gòu)形式，其一，外用與集中器遠(yuǎn)程通信模塊接口相連的rs485接口，此結(jié)構(gòu)采用插針結(jié)構(gòu)；另一種采用與集中器級(jí)聯(lián)口相連的rs485接口，兩種接口也可同時(shí)存在，也可單一存在。本實(shí)施例中第一控制器同樣可采用微處理器，隨著技術(shù)的更新，無(wú)線通信模塊選用相應(yīng)的模塊，通過(guò)更換集中器遠(yuǎn)程通信模塊即可實(shí)現(xiàn)對(duì)集中器通信網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)。無(wú)線通信模塊可為4g模塊或5g模塊。以國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)集中器將2g集中器升級(jí)為4g為例，只需選用4g模塊的集中器遠(yuǎn)程通信模塊，通過(guò)rs485接口與集中器通信模塊接口或級(jí)聯(lián)口相連，便可實(shí)現(xiàn)2g集中器升級(jí)為4g。從整體上來(lái)說(shuō)，沒(méi)有換掉整個(gè)集中器，節(jié)約了成本。如圖3所示，為第一lora模塊的一具體實(shí)現(xiàn)電路圖，其中，第一控制器u2可采用e32系列芯片實(shí)現(xiàn)。

如圖1所示，在第一控制器上設(shè)置調(diào)試接口。調(diào)試接口的形式lora無(wú)線接口。還可在控制器上連接有狀態(tài)顯示燈，對(duì)整個(gè)集中器遠(yuǎn)程通信模塊的工作狀態(tài)進(jìn)行顯示?？刂破骺刹捎胹tm32，其與rs485接口、調(diào)試接口、無(wú)線通信模塊、第一lora模塊和第一電源模塊的連接均可采用常規(guī)連接方式。

如圖2所示，所述lora終端包括第二控制器、第二電源模塊、第二lora模塊、485通信電路、隔離電路和狀態(tài)指示燈電路，所述第二電源模塊、第二lora模塊、隔離電路和狀態(tài)指示燈均連接在第二控制器上，其中，485通信電路和隔離電路直接連接。

所述隔離電路為光耦隔離電路。

所述外部接口電路包括rs485接口電路、rs232接口電路、can接口電路、ps2接口電路、mbus接口電路、usb接口電路。

以多級(jí)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器、其他配電臺(tái)區(qū)智能設(shè)備、中高壓設(shè)備為例，其中，中高壓設(shè)備包括故障指示器、dtu、ftu等。lora終端通過(guò)外部接口電路與上述實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，接收上述設(shè)備主動(dòng)上報(bào)或者主站召測(cè)的數(shù)據(jù)，通過(guò)第二lora模塊端發(fā)送給集中器遠(yuǎn)程通信模塊，集中器遠(yuǎn)程通信模塊通過(guò)無(wú)線通信模塊與主站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，接收主站命令。該裝置結(jié)構(gòu)替代代現(xiàn)有部分gprs/cdma模塊，統(tǒng)一由集中器遠(yuǎn)程通信模塊上傳到主站，降低成本。lora終端支持多種通信方式，適應(yīng)性更強(qiáng)，能夠支持更多電力設(shè)備組網(wǎng)。

如圖2所示為第一lora模塊的電路原理圖。相應(yīng)的，lora終端也可采用該電路結(jié)構(gòu)。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。