一二次融合固体绝缘环网箱内通信单元的制作方法

1.本发明涉及电子通信技术领域，具体涉及一二次融合固体绝缘环网箱内通信单元。


背景技术：

2.配网自动化中的环网柜是一组高压开关设备装在金属柜体内拼装间隔式供电控制电气设备，由柜体、间隔控制单元、通信单元组成，目前通信单元由光缆终端盒、onu数据盒组成。
3.其中通信单元由光缆终端盒、onu数据盒组成，由于环网柜内空间狭小，光缆终端盒、onu数据盒位于不同位置，且与其他单元的其它部件混杂，布线杂乱，不便于安装使用。配电自动化改造项目实施过程中，需要在户外环网柜处安装大容量光纤配线单元及工业以太网交换机，用于为配电自动化终端提供光纤通信通道。由于户外环网柜的结构主要是为高压开关设备而设计的，因此大部分环网柜因预留的空间设计不合理导致无法安装大容量光纤配线单元及工业以太网交换机，需要在环网柜外新增坐地式光纤通信设备箱，不但存在外力破坏的风险，而且也不美观；另外，光缆及开剥后的套管固定装置不合理，不能满足全正面安装施工及维护；光纤跳线、交换机电源线及网线的布放固定设计不合理，走线凌乱，不利于运维。


技术实现要素：

4.本发明的目的还在于，提供一二次融合固体绝缘环网箱内通信单元，解决以上技术问题；
5.一二次融合固体绝缘环网箱内通信单元，包括，
6.通信底板，所述通信底板包括，
7.多个rs485串口，分别连接外部间隔单元和电源控制单元；
8.多个通道接口，连接外部主站；
9.第一通信模块，通过第一连接器连接所述通信底板；
10.第二通信模块，通过第二连接器连接所述通信底板。
11.优选的，其中，所述通道接口包括：
12.光纤接口，设置于所述通信底板的右侧，连接所述主站并与所述主站建立以光纤为接口的通信；
13.以太网接口，设置于所述光纤接口上方，连接所述主站并与所述主站建立以以太网为接口的通信。
14.优选的，其中，于多个所述rs485串口确定一所述rs485串口为主串口，其余所述rs485串口为备用串口，所述主串口连接所有所述间隔单元。
15.优选的，其中，所述通信底板设有：
16.电源接口，设置于所述通信底板的左上部，连接直流供电电源；
17.对时秒脉冲接口，用于将对时脉冲信号同步到各所述间隔单元。
18.维护模块，连接所述第二通信模块，用于向所述第一通信模块以及所述第二通信模块输出控制指令。
19.优选的，其中，所述维护模块包括
20.rs232串口，设置于所述通信底板右上部，连接所述第二通信模块；
21.调试接口，连接所述第二通信模块；
22.短距离无线电接口，连接所述第二通信模块；
23.蓝牙接口，连接所述第二通信模块。
24.优选的，其中，所述通信底板还设有指示灯组，设置于所述通信底板的底部。
25.优选的，其中，所述第一通信模块和所述第二通信模块之间并齐排布，所述第一通信模块安装于所述通信底板靠近所述主串口位置，所述第二通信模块安装于所述通信底板远离所述主串口位置，所述第一通信模块和所述第二通信模块的布局都采用排针和排母与通信底板连接，于所述第一通信模块以及所述第二通信模块的四角各施加铜柱与所述通信底板固定。
26.优选的，其中，所述第一通信模块包括：
27.4g接口，连接所述主站；
28.第一微处理控制器，连接多个所述rs485串口；
29.第一闪存存储单元，连接所述第一微处理控制器；
30.铁电存储单元，连接所述第一微处理控制器；
31.数据加密单元，连接所述第一微处理控制器；
32.时钟震荡单元，连接所述第一微处理控制器；
33.第一看门狗，连接所述第一微处理控制器。
34.优选的，其中，所述第一通信模块还包括：第一协议封装单元，连接所述4g接口和/或所述以太网接口和/或所述光纤接口。
35.优选的，其中，所述第二通信模块包括：
36.第二微处理控制器，连接所述以太网接口以及所述维护模块；
37.第二协议封装单元，连接所述第二微处理控制器以及所述第一协议封装单元；
38.第二闪存存储单元，连接所述第二微处理控制器；
39.发光单元，连接所述第二微处理控制器；
40.定位单元，连接所述第二微处理控制器；
41.第二看门狗，连接所述第二微处理控制器。
42.本发明的有益效果：由于采用以上技术方案，本发明解决改变现有间隔和通信单元的通信方式，解决占用空间，解决部分地区因无法配备大容量光纤配线单元及工业以太网交换机的情况，同时具备满足对采集多间隔单元及电源控制单元的数据转发给主站。
附图说明
43.图1为本发明实施例中通信单元的结构示意图；
44.图2为本发明实施例中第一通信模块的连接架构示意图。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
47.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
48.一二次融合固体绝缘环网箱内通信单元，如图1所示，包括，
49.通信底板1，通信底板1包括，
50.多个rs485串口4，分别连接外部间隔单元和电源控制单元，具体地，通信单元与间隔单元采用高速串口rs485通信，摒弃通信单元与间隔单元以及电源控制单元以以太网多连接通信交互，省去光缆终端盒、onu数据盒等设备，完成对间隔控制单元以及电源控制单元数据采集、远程控制、故障就地动作、通信等功能，体积小更易于安装，拆卸维护，方便现场装置安装以及调试，节约成本；
51.多个通道接口，连接外部主站；
52.第一通信模块2，通过第一连接器连接通信底板1，管理定位模块，采集通信单元的定位数据并与第一通信模块2进行交互，提供对通信单元的维护功能；
53.第二通信模块3，通过第二连接器连接通信底板1，用于采集、分类存储、向主站传输间隔单元数据，记录故障信息并向主站告警。
54.在一种较优的实施例中，通道接口包括：
55.光纤接口5，设置于通信底板1的右侧，连接主站并与主站建立以光纤为接口的通信；
56.以太网接口6，设置于光纤接口5上方，连接主站并与主站建立以以太网为接口的通信。
57.在一种较优的实施例中，确定一rs485串口4为主串口，其余rs485串口4为备用串口，主串口连接所有间隔单元，用于实现通信单元和间隔单元的双向数据传输。
58.进一步地，由于降低环网柜预留的空间，满足了安装施工及运行维护的需求。
59.需要说明的是，本实施例中，主串口选用rs485串口4，并且本实施例中设置有6个间隔单元，由于rs485串口4通信对于1主多从结构要求比较苛刻，具体匹配电阻需要从设计试验中获取。目前通信单元主路采用星型连接方式，在多次尝试中发现，要想实现1主6从模式，极为关键的一步：必须主和从匹配电阻同时为120欧姆电阻。不然会出现数据收发异常，导致基本的链路通道无法实现，整体通信单元的设备和间隔间无法正常通信。
60.在一种较优的实施例中，通信底板1设有：
61.电源接口7，设置于通信底板1的左上部，连接直流供电电源；
62.对时秒脉冲接口8，用于将对时脉冲信号同步到各间隔单元。
63.维护模块，连接第二通信模块3，用于向第一通信模块2以及第二通信模块3输出控制指令，实现本地和/或远程更新第一通信模块2的程序与第二通信模块3的程序，更新通信单元点表；。
64.具体地，维护模块包括
65.rs232串口9，设置于通信底板1右上部，连接第二通信模块3；
66.调试接口10，连接第二通信模块3；
67.短距离无线电接口11，连接第二通信模块3；
68.蓝牙接口12，连接第二通信模块3。
69.具体地，通信底板1还设有指示灯组13，设置于通信底板1的底部。
70.在一种较优的实施例中，第一通信模块2和第二通信模块3之间并齐排布，第一通信模块2安装于通信底板1靠近主串口位置，第二通信模块3安装于通信底板1远离主串口位置，第一通信模块2和第二通信模块3的布局都采用排针和排母与通信底板1连接，于第一通信模块2以及第二通信模块3的四角各施加铜柱与通信底板1固定，防止在安装运送时脱落。
71.在一种较优的实施例中，如图2所示，第一通信模块2包括：
72.4g接口14，连接主站；
73.第一微处理控制器15，连接多个rs485串口4；
74.第一闪存存储单元16，连接第一微处理控制器15，第一闪存存储单元16的闪存芯片结合了rom和ram的长处，不仅具备电子可擦除可编程的性能，还可以快速读取数据，使数据不会因为断电而丢失；
75.铁电存储单元17，连接第一微处理控制器15；
76.数据加密单元18，连接第一微处理控制器15；
77.时钟震荡单元19，连接第一微处理控制器15；
78.第一看门狗20，连接第一微处理控制器15。
79.通信单元预设采集的时间间隔，第一通信模块2根据时间间隔通过主串口遍历采集所有间隔单元数据。
80.具体地，第一协议封装单元21，连接4g接口14和/或以太网接口6和/或光纤接口5，将存储单元内数据封装为适合主站接收的规格。
81.在一种较优的实施例中，第二通信模块3包括：
82.第二微处理控制器22，连接以太网接口6以及维护模块；
83.第二协议封装单元23，连接第二微处理控制器22以及第一协议封装单元21；
84.第二闪存存储单元24，连接第二微处理控制器22；
85.发光单元25，连接第二微处理控制器22；
86.定位单元26，连接第二微处理控制器22；
87.第二看门狗27，连接第二微处理控制器22。
88.在一种较优的实施例中，第一通信模块2需要接收到主站发送的传输数据请求时，才能向主站发送数据，但是当第一通信模块2采集到告警数据时，无需接收到主站发送的传输数据请求，直接向主站发送告警数据。iec101/104规约有两种传输方式：平衡式和非平衡式传输。在点对点和多个点对点的全双工通道结构中采用平衡式传输方式，在其它通道结构中只采用非平衡式传输方式。平衡式传输方式中iec101规约是一种“问答+循环”式规约，即主站端和子站端都可以作为启动站；而当其用于非平衡式传输方式时iec101规约是问答式规约，只有主站端可以作为启动站。
89.在一种较优的实施例中，当间隔单元出现故障时，间隔单元将该故障发生时间节
点的录波数据直接传输至第二通信模块3，第二通信模块3对录播数据直接进行数据封装并发送至主站。
90.进一步地，间隔单元出现故障时，由于故障的发生非常快速，当主站需要知道故障发生的时间节点故障前中后的电压信息，此时通过第一通信模块2采集数据再存储至闪存芯片需要耗费较多时间，不能快速向主站发送数据，因此需要通过第二通信模块3绕过闪存芯片将数字直接封装并发送，缩短主站与间隔单元数据传输的时间差。
91.综上，本实施例中的通信单元体积小更易于安装，拆卸维护，方便现场装置安装，调试，节约了成本，并且由于降低环网柜预留的空间，满足了安装施工及运行维护的需求，解决大部分环网柜因预留的空间设计不合理导致无法安装大容量光纤配线单元及工业以太网交换机，需要在环网柜外新增坐地式光纤通信设备箱的缺点。
92.以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。