基于wifi技术的集中器[发明专利]

*CN103366542A*

(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 103366542 A(43)申请公布日 2013.10.23

(12)发明专利申请

(21)申请号 201310341627.9(22)申请日 2013.08.07

(71)申请人中电装备山东电子有限公司

地址250109 山东省济南市高新区孙村片区

中电装备济南产业基地(72)发明人朱德良 王新亮 王利宁 侯森(74)专利代理机构济南诚智商标专利事务所有

限公司 37105

代理人王汝银(51)Int.Cl.

G08C 17/02(2006.01)G08C 19/00(2006.01)G08C 23/04(2006.01)H04W 84/12(2009.01)G01S 5/02(2010.01)

(54)发明名称

基于wifi技术的集中器(57)摘要

本发明提供了一种基于wifi技术的集中器，它包括微处理器、人机交互模块、存储模块、采样模块、定位信息处理模块、通信模块、wifi模块和电源模块，所述的人机交互模块、存储模块、定位信息处理模块、采样模块、通信模块和wifi模块分别与微处理器实现数据通信，所述的电源模块为集中器提供电力供应。该发明采用了wifi模块和定位处理模块，实现了对集中器的实时定位，由于充分利用了wifi网络环境，无须再重新搭建或购买额外的网络设施，就能做到与现有wifi网络环境完美结合，不仅使得定位精确，还降低了运营和维护的成本。CN 103366542 A权利要求书1页 说明书3页 附图1页权利要求书1页 说明书3页 附图1页

CN 103366542 A

权 利 要 求 书

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1.基于wifi技术的集中器，其特征在于，包括微处理器、人机交互模块、存储模块、采样模块、定位信息处理模块、通信模块、wifi模块和电源模块，所述的人机交互模块、存储模块、定位信息处理模块、采样模块、通信模块和wifi模块分别与微处理器实现数据通信，所述的电源模块为集中器提供电力供应。

2.根据权利要求1所述的基于wifi技术的集中器，其特征在于，所述的人机交互模块包括显示电路、按键电路和显示屏。

3.根据权利要求1或2所述的基于wifi技术的集中器，其特征在于，所述的通信模块支持下列通信模式：RS-485接口通信、载波通信、微功率通信、RS-232接口通信、GPRS通信、红外通信、以太网通信、USB接口通信。

4.根据权利要求3所述的基于wifi技术的集中器，其特征在于，所述的wifi模块外接有信号增强天线。

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说 明 书基于wifi技术的集中器

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技术领域

[0001]

本发明涉及一种电力用户用电采集终端装置，尤其涉及一种基于wifi技术的集

中器。背景技术

集中器是低压电力线载波集中抄表系统中的关键设备。随着时代的发展，对集中

器功能要求日益增大，尤其是对于其远程管理和操作的方便性和实用性方面提出了进一步需求，远程管理当然离不了定位功能，为此，在新的集中器国网公司标准中，也要求增加集中器所在经纬度等地理信息的内容，由此也可见定位功能需求的急迫性。[0003] 在如今的电网抄表系统中，集中器的自动定位技术还是一个空白，在实现上主要是靠产品出厂时人工输入“行政区划码+终端地址”的组合来进行标记识别，但是从管理现场来看，此组合标志与实际的物理位置并无直接联系，由于人工失误或其他原因，容易出现错写、露写等问题从而带来对集中器控制和管理的影响，继而对整个电网采集系统的鲁棒性产生影响。[0004] 目前，全球定位系统（GPS）是获取室外环境位置信息的最常用方式。但是，由于卫星信号容易受到各种障碍物遮挡，天气、建筑等环境对其影响都比较大，尤其是在建筑群密集的城市中高楼林立的场合，卫星信号会因障碍或环境衰减受到严重的损害，如果将GPS技术应用在集中器上，定位功能难以稳定。[0005] 另外，GPRS定位技术也是一项常用技术，其原理是测量周围多个通信运行商基站的距离并结合电信基站的地理信息来实现定位的，该技术在需要在通信信号稳定的情况下才能够实现，并且其定位精度与附近基站数量有着很大关系，一般情况下精度较低，为了提高定位精度，就需要加大投入，提升运营商的基站软硬件，对于电网中众多的集中器设备来说，花费成本太大。

[0002]

发明内容

为解决上述现有技术中的缺陷，本发明提供了基于wifi技术的集中器，实现了在复杂的地形环境下对集中器快速准确的定位，并将集中器的位置信息和数据信息实时传送到主站。

[0007] 为解决上述技术问题，本发明方案包括：基于wifi技术的集中器，其特征在于，包括微处理器、人机交互模块、存储模块、采样模块、定位信息处理模块、通信模块、wifi模块和电源模块，所述的人机交互模块、存储模块、定位信息处理模块、采样模块、通信模块和wifi模块分别与微处理器实现数据通信，所述的电源模块为集中器提供电力供应。[0008] 进一步的，所述的人机交互模块包括显示电路、按键电路和显示屏。

[0006]

进一步的，所述的通信模块支持下列通信模式：RS-485接口通信、载波通信、微功率通信、RS-232接口通信、GPRS通信、红外通信、以太网通信、USB接口通信。[0010] 进一步的，所述的wifi模块外接有信号增强天线。

[0009]

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说 明 书

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本发明的有益效果是：该发明采用了wifi模块和定位处理模块，实现了对集中器

的实时定位，由于充分利用了wifi网络环境，无须再重新搭建或购买额外的网络设施，就能做到与现有wifi网络环境完美结合，不仅使得定位精确，还降低了运营和维护的成本。

附图说明

[0012] 图1是本发明的结构框图。

具体实施方式

[0013] 以下结合附图对本发明的具体实施进行说明。[0014] 如图1所示，本发明的集中器包括微处理器、人机交互模块、存储模块、采样模块、定位信息处理模块、通信模块、wifi模块和电源模块。[0015] 所述的电源模块与其他各个模块相连，并负责给所有的模块提供工作电源。[0016] 所述的采样模块采用专用芯片完成测电压、电流、采样，并把采样结果送到微处理器。

[0017] 所述的人机交互模块包括显示电路、按键电路和显示屏，负责人机交互查看集中器中数据显示的内容。

[0018] 所述的存储模块将终端处理及采集的各种数据和设置参数进行保存备份。[0019] 所述的通信模块由各种信息通道组成，其中，下行通信信道包括3路RS-485、载波、微功率等通信模式，上行通信信道包括RS-232、GPRS、红外、以太网、USB等通信模式，通信模块既可以通过下行信道自动抄收各种具有通信功能的智能仪表、国网集中器或采集模块以及各类通信终端的电量相关数据，也可以将微处理器发送来的实时、历史等数据通过上行通信通道传回主站。

[0020] 所述的微处理器采用高速32位ARM处理器，负责数据运算的功能，其运算结果可以按照需要发送到存储模块进行保存，或者发送给通信模块进行发送。[0021] 所述的wifi模块采用Marvell88W8686芯片，用来扫描接收到无线接入点（AP）的信号以及信号强度等信息，并发送到定位信息处理模块，为了加强wifi模块信号接收的范围和效果，wifi模块外接信号增强天线。

[0022] 所述的定位信息处理模块是专门负责定位信号处理功能的模块，其功能在于能够在微处理器控制下，定期控制wifi模块自动扫描并获得周围无线接入点(AP)的信号强度，并将wifi模块返回的信号强度信息处理为信号强度的指纹特征用于定位，并通过数据接口将该信息传递给给微处理器。[0023] 使用该集中器时，wifi模块与微处理器进行连接，在微处理器控制下能够定期自动扫描并获得周围AP的信号强度指纹特征，由于集中器距离无线接入点的距离不同，因此反映在该集中器上的各个无线接入点的无线信号场强会有差异，微处理器可以检测能够扫描到的若干个无线接入点的信号强度，并从中简单筛选有效无线接入点指纹特征信息，经过处理通过通信模块的上行通道上传给主站的定位分析系统，定位分析系统使用集中器采集的信号特征进行定位计算，获得集中器的位置估计。

[0024] 由于集中器和定位分析系统通信采用标准的HTTP协议，不仅编程方便，而且可扩展性好，集中器程序功能可根据需要进行扩充。

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说 明 书

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另外，定位分析系统本身需定期不断更新已知wifi无线接入点的位置信息数据

库，如有进一步要求，可以以电子地图的形式进行展现。通常无线接入点布置越密集，定位的精确度就越高，这在无线网络发展越来越迅猛的今天将更加容易实现。[0026] 应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换、简单组合等多种变形，这些均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

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说 明 书 附 图

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图1

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