本实用新型涉及移动通信的技术领域,尤其涉及一种不依托运营通信的智能oncall系统。
背景技术:
现远程集控、无人值班、少人值守水电厂设备重要数据和报警信息均是通过水电厂智能报警寻呼(oncall)系统,oncall系统是电厂监控报警系统的无线延伸,系统自动记录分析监控系统的报警数据,当发生事故或设备告警时,系统根据数据库里设定的报警级别、自动实时的发送警情(中文描述)短信息到相应级别工作人员的手机上,是水电厂实现信息化管理、设备缺陷处理、设备事故处理的重要设备。实际使用中由于网络结构复杂,移动基站掉电,电话卡发送短信条数限制,短信猫池运营服务商平台死机,特别是水电厂都在山区,通信网络单薄,如遇自然灾害、一旦光纤损坏或基站故障,通讯系统将瘫痪,且偶尔会出现设备死机、程序异常退出、设备没电等问题,导致在设备故障报警时无法发送报警短信,可能延误缺陷的处理时机并造成事故扩大,存在较大的安全隐患。
技术实现要素:
本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。
鉴于上述现有存在的问题,提出了本实用新型。
因此,本实用新型目的是提供一种不依托运营通信的智能oncall系统,通过结合dmr数字移动无线电标准和无线中转放大器将电气设备的报警短信直接发送到对讲机,克服了oncall系统在使用过程中移动服务端网络中断的问题,同时通过单片机实时监控报警短信的发送状态,并给出状态反馈,从而能及时地更换故障设备。
为解决上述技术问题,根据本实用新型的一个方面,本实用新型提供了如下技术方案:一种不依托运营通信的智能oncall系统,包括,太阳能供电模块,能够用于提供系统内器件正常使用所需的电能;数据采集器,与所述太阳能供电模块相连接,能够用于对电气设备的数据进行采集和分类;无线模块,与所述数据采集器相连接,能够用于对所述数据采集器的处理数据进行采集并传输给dmr模块;所述dmr模块与所述无线模块连接,能够用于将所述数据进行接收、转换和发送;单片机,与所述dmr模块相连接,能够用于对所述数据的发送状态进行分析和处理;无线中转放大器,与所述dmr模块相连接,能够用于对所述dmr模块的短信数据进行转发;对讲机,与所述无线中转放大器相连接,能够用于对所述短信数据进行接收,并用于语音通信。
作为本实用新型所述的不依托运营通信的智能oncall系统的一种优选方案,其中:所述太阳能供电模块内部设置有太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池和逆变器;所述蓄电池能够用于将所述太阳能电池板所发出的电能进行储存和释放。
作为本实用新型所述的不依托运营通信的智能oncall系统的一种优选方案,其中:所述太阳能控制器与所述蓄电池相连接并用于对所述蓄电池的放电状态进行控制。
作为本实用新型所述的不依托运营通信的智能oncall系统的一种优选方案,其中:所述逆变器与蓄电池相连接,用于将所述太阳能供电模块所发出的直流电能进行转换。
作为本实用新型所述的不依托运营通信的智能oncall系统的一种优选方案,其中:所述dmr模块内部设置有收发主板、主用天线和备用天线;所述主用天线和备用天线与所述无线模块连接,能够接收所述无线模块发出的信号。
作为本实用新型所述的不依托运营通信的智能oncall系统的一种优选方案,其中:所述收发主板内部设置有收发开关,所述收发开关与所述主用天线和所述备用天线连接并能够将所述信号进行开关控制,所述收发主板能够根据所述收发开关的开关状态对所述信号进行滤波,并将滤波后的信号发送给所述无线中转放大器。
作为本实用新型所述的不依托运营通信的智能oncall系统的一种优选方案,其中:所述单片机另一端通过无线信号与故障监控装置连接,所述故障监控装置能够对所述单片机反馈的短信发送状态进行接收和实时监控。
作为本实用新型所述的不依托运营通信的智能oncall系统的一种优选方案,其中:所述无线中转放大器内部设置有射频模块和中央处理器;所述射频模块与所述收发主板相连接,用于对所述收发主板处理过的信号进行放大。
作为本实用新型所述的不依托运营通信的智能oncall系统的一种优选方案,其中:所述中央处理器与所述射频模块通过无线信号连接,包括数字信号处理芯片和模拟信号处理芯片,能够实现数字信号和模拟信号二者之间的转换。
作为本实用新型所述的不依托运营通信的智能oncall系统的一种优选方案,其中:所述对讲机与所述无线中转放大器通过天线连接。
本实用新型的有益效果:一是通过dmr模块和无线中转放大器的结合,能够解决水电厂因为通信网络单薄造成报警信息不能发出的问题;二是通过结合单片机和故障监控装置能够实时监控和查看报警短信的发送状态,及时地更换故障oncall设备;三是通过太阳能供电模块增加了oncall系统的续航时间。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例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实用新型的一些实施例,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。其中:
图1为本实用新型第一种实施例太阳能供电模块结构示意图;
图2为本实用新型第一种实施例数据采集器结构示意图;
图3为本实用新型第一种实施例无线模块结构示意图;
图4为本实用新型第一种实施例dmr模块结构示意图;
图5为本实用新型第一种实施例单片机结构示意图;
图6为本实用新型第一种实施例故障监控装置结构示意图;
图7为本实用新型第一种实施例无线中转放大器结构示意图;
图8为本实用新型第一种实施例对讲机结构示意图;
图9为本实用新型第一种实施例所述太阳能供电模块与数据采集器连接的结构示意图;
图10为本实用新型第一种实施例所述数据采集器与无线模块连接的结构示意图;
图11为本实用新型第一种实施例所述无线模块与dmr模块连接的结构示意图;
图12为本实用新型第一种实施例所述dmr模块与单片机连接的结构示意图;
图13为本实用新型第一种实施例所述dmr模块与无线中转放大器连接的结构示意图;
图14为本实用新型第一种实施例所述单片机与故障监控装置连接的结构示意图;
图15为本实用新型第一种实施例所述无线中转放大器与对讲机连接的结构示意图;
图16为本实用新型第一种实施例不依托运营通信的智能oncall系统的整体结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明,显然所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通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,都应当属于本实用新型的保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型,但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本实用新型结合示意图进行详细描述,在详述本实用新型实施例时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
为使本实验新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实验新型的实施方式作进一步地详细描述。
本系统各模块分别通过天线、电缆线、无线的方式连接,形成完整的系统。其中,包括太阳能供电模块100,能够用于提供系统内器件正常使用所需的电能。传统的oncall系统仅靠蓄电池提供电能,续航时间只有4~5小时,而太阳能供电模块100能将平时多余的电能存储在蓄电池内,可确保用户在阴雨天仍有足够的电能可供使用,且太阳能电池发电设备无噪声、电源无高次谐波干扰,特别适用于通信电源;如图1所示,太阳能供电模块100内部设置有太阳能电池板101、太阳能控制器102、蓄电池103和逆变器104;太阳能电池板101与蓄电池103相连接,是太阳能供电模块100中的核心部分,也是太阳能供电模块100中价值最高的部分,其作用是将太阳的辐射能量转换为电能,并送往蓄电池103中存储起来,例如可以采用型号为300m-60的太阳能板;太阳能控制器102的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池103起到过充电保护、过放电保护的作用,在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能,在本实施例中可以采用od系列的控制器;蓄电池103一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池,本实施例中可以采用60ah胶体电池,50ah胶体电池或70ah胶体电池,其作用是在有光照时将太阳能电池组件所供出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来;逆变器104与蓄电池103相连接,用于将太阳能供电模块100所发出的12v直流电压转变为高频的高压交流电,可以采用型号为grd-3000w或jcns-f-202-01的逆变器。
数据采集器200如图2所示,其与太阳能供电模块100相连接,能够用于对电气设备的数据进行采集和分类,例如可采用epc-1000a系列的数据收集器;首先通过内置的采集芯片获取电气设备的状态信息,而后将状态内容进行解析、翻译为程序所能识别的文字段,最后进行将文字段分类,从而确定报警级别、接收该报警信息的人员和得出该点需要发送的短信群组,组合后存储至待发数据库中。上述例举技术问题均不是本实施例所要致力解决的技术问题,因此不做详述。
无线模块300如图3所示,与数据采集器200以无线的方式连接,能够用于对数据采集器200的处理数据进行采集并传输给dmr模块400;无线模块300是指借助dsp技术和无线电技术实现的高性能专业数据传输电台模块,例如可以采用型号为si4463的433串口无线模块。该模块的发射与接收主要采用nrf401作为主工作核心,nrf401是工作在433mhzism频段的单片无线收发芯片;nrf401最大传输速率为20kbps,可以和各种单片机和微控制器连接,控制简单方便,配合简单的通信协议,例如tcp/ip或ipx/spx协议,就可以使用nrf401实现无线数据传输。
如图11所示,dmr模块400与无线模块300连接,能够用于将数据进行接收,而后将数据转换成短信和电信号发送给单片机500和无线中转放大器700,例如可以采用dmr818系列的dmr模块;如图4所示,dmr模块400内部设置有收发主板401、主用天线402和备用天线403;dmr收发主板401采用tdma(双时隙)多址方式,12.5khz信道间隔、4fsk调制方式、数据传输速率为9.6kb/s,内部设置有收发开关401a,当收发开关401a打开时,将对接收到的信号进行滤波,而后通过一个时隙进行通话、发送信号给无线中转放大器700和通过另一个时隙控制信道;当收发开关401a关闭时,收发主板401不进行任何操作;天线为发射机或接收机与传播无线电波的媒质之间提供所需要的耦合。本系统为保证安全可靠运行,设置主用天线402和备用天线403,当其中一天线故障时切换至另一天线,例如可以采用jm02天线或z03f天线。
单片机500的结构如图5所示,其一端与dmr模块400通过电缆线连接,电缆线是由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层制成,能将电力信息从一处传输到另一处的导线。如图12所示,其能够对数据的发送状态进行分析和处理;如图14所示,另一端通过电缆线与故障监控装置600连接,通过故障监控装置600对单片机500反馈的短信发送状态进行接收和实时监控,本实施例中的单片机500可采用stc52系列单片机,当dmr模块400收到短信内容后,由单片机500对短信的合法性进行检测,此检测可采用两种方式:一是检测短信内容是否合法,通过短信内容来检测此短信是否为本系统发出,若文字无法识别,则判断为不合法短信,dmr模块400不会有下一步动作。二是检测短信来源,通过预置号码判断短信来源是否合法,若不合法将不会有下一步动作;若短信检测合法,则单片机500将开出信号使stc开发板上的继电器接通5秒,该继电器常开节点接入plc开关量输入通道,作为本系统与plc通讯心跳信号;在plc中创建一个定时器,每500秒将“on-call通讯中断”这个点置合;当每次收到on-call通讯心跳信号就立即将计时清零,重新计时;当oncall系统连续中断10min,错过两次心跳信号,plc发出“on-call通讯中断”报警信号,该报警信号作为监控信号上送至故障监控装置600;通过该装置即能及时知晓oncall系统的运行状态,当显示系统发生故障时能够及时更换设备,以免因设备故障而带来损失。如图6所示,故障监控装置600为液晶显示器,例如采用hkcc299q的显示屏,由于液晶显示器内部的电路布设连接为现有十分成熟的技术,故此处不做详述。
如图13所示,无线中转放大器700与dmr模块400相连接,能够用于对dmr模块400的短信数据和语音数据进行转发,避免了使用运营商平台中转,克服了oncall系统在使用过程中移动服务端网络中断的问题,例如可以采用kr-708无线信号中转放大器;如图7所示,无线中转放大器700内部设置有射频模块701和中央处理器702,中央处理器702与射频模块701通过无线信号连接,无线信号连接可以选择无线电波,无线电波可以在任何一种介质中传播,频率从几十hz(甚至更低)到3000ghz左右(波长从几十mm到0.1mm左右)频谱范围内的电磁波,称为无线电波。首先将接收到的报警信号通过射频模块701加以放大,并和本系统产生的等幅振荡信号相减,产生一个固定频率的中频信号,这个中频信号的幅度中包含有低频调制的鞚制信号,将这个中频信号加以两级或三级放大,然后进行检波,射频模块701例如可以采用型号为hmc407ms8ge的射频放大器或ad6657bbcz的射频接收器;而后通过中央处理器702内置的数字信号处理芯片和模拟信号处理芯片将中频信号中所包含的低频指令信息进行数模转换后取出,从而得到正确的遥鞚信号。中央处理器702例如可采用intelxeon系列的中央处理器或型号为6es7317-2ek14-0ab0的cpu处理器。由于无线中转放大器700设有自动增益鞚制回路,因此,它的增益可以设计得很高而工作十分稳压,这就使得超外差接收机不论对强信号还是弱信号,都能做到基本相同的放大倍数,也就使电路的接收灵敏度大大提高,一般可达到0.1mv左右,与超再生检波电路相比,超外差式接收模块,无论在接收灵敏度上,还是选择性上都有很大的提高,在抗干扰方面更加显著。
如图15所示,对讲机800通过天线与无线中转放大器700相连接,能够用于对报警短信进行接收,并用于语音通信。本实施例中例如可以采用型号为tk3307或xirp6600i对讲机。由于对讲机800是现有十分成熟的技术,故此处不做详述。
工作原理:开启太阳能供电模块100和数据采集器200,完成电气设备的数据采集和分类后,将处理后的数据传送至无线模块300,无线模块300接收数据后传输给dmr模块400,dmr模块400将所述数据进行接收,转换成短信和电信号后发送至单片机500和无线中转放大器700,由单片机500对dmr模块400的发送状态进行实时监测,而后把监测结果反馈至故障监控装置600,若发送状态异常,工作人员能够及时的更换oncall设备,无线中转器700通过天线接收到dmr模块400传来的信号,并将信号进行放大,对讲机800通过天线接收到无线中转放大器700的放大信号后经内部处理实现语音通信。
重要的是,应注意,在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案,但参阅此公开内容的人员应容易理解,在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下,许多改型是可能的(例如,各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如,温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如,示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成,元件的位置可被倒置或以其它方式改变,并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此,所有这样的改型旨在被包含在本实用新型的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中,任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构,且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本实用新型的范围的前提下,可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此,本实用新型不限制于特定的实施方案,而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
此外,为了提供示例性实施方案的简练描述,可以不描述实际实施方案的所有特征(即,与当前考虑的执行本实用新型的最佳模式不相关的那些特征,或于实现本实用新型不相关的那些特征)。
应理解的是,在任何实际实施方式的开发过程中,如在任何工程或设计项目中,可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的,但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说,不需要过多实验,所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
应说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
1.一种不依托运营通信的智能oncall系统,其特征在于:包括,
太阳能供电模块(100),能够用于提供系统内器件正常使用所需的电能;
数据采集器(200),与所述太阳能供电模块(100)相连接,能够用于对电气设备的数据进行采集和分类;
无线模块(300),与所述数据采集器(200)相连接,能够用于对所述数据采集器(200)的处理数据进行采集并传输给dmr模块(400);
所述dmr模块(400)与所述无线模块(300)连接,能够用于将所述数据进行接收、转换和发送;
单片机(500),与所述dmr模块(400)相连接,能够用于对所述数据的发送状态进行分析和处理;
无线中转放大器(700),与所述dmr模块(400)相连接,能够用于对所述dmr模块(400)的短信数据进行转发;
对讲机(800),与所述无线中转放大器(700)相连接,能够用于对所述短信数据进行接收,并用于语音通信。
2.根据权利要求1所述的不依托运营通信的智能oncall系统,其特征在于:所述太阳能供电模块(100)内部设置有太阳能电池板(101)、太阳能控制器(102)、蓄电池(103)和逆变器(104);
所述蓄电池(103)能够用于将所述太阳能电池板(101)所发出的电能进行储存和释放。
3.根据权利要求2所述的不依托运营通信的智能oncall系统,其特征在于:所述太阳能控制器(102)与所述蓄电池(103)相连接并用于对所述蓄电池(103)的放电状态进行控制。
4.根据权利要求2或3所述的不依托运营通信的智能oncall系统,其特征在于:所述逆变器(104)与蓄电池(103)相连接,用于将所述太阳能供电模块(100)所发出的直流电能进行转换。
5.根据权利要求1、2、3任一所述的不依托运营通信的智能oncall系统,其特征在于:所述dmr模块(400)内部设置有收发主板(401)、主用天线(402)和备用天线(403);
所述主用天线(402)和备用天线(403)与所述无线模块(300)连接,能够接收所述无线模块(300)发出的信号。
6.根据权利要求5所述的不依托运营通信的智能oncall系统,其特征在于:所述收发主板(401)内部设置有收发开关(401a),所述收发开关(401a)与所述主用天线(402)和所述备用天线(403)连接并能够将所述信号进行开关控制,所述收发主板(401)能够根据所述收发开关(401a)的开关状态对所述信号进行滤波,并将滤波后的信号发送给所述无线中转放大器(700)。
7.根据权利要求1、2、3、6任一所述的不依托运营通信的智能oncall系统,其特征在于:所述单片机(500)另一端通过电缆线与故障监控装置(600)连接,所述故障监控装置(600)能够对所述单片机(500)反馈的短信发送状态进行接收和实时监控。
8.根据权利要求6所述的不依托运营通信的智能oncall系统,其特征在于:所述无线中转放大器(700)内部设置有射频模块(701)和中央处理器(702);
所述射频模块(701)与所述收发主板(401)相连接,用于对所述收发主板(401)处理过的信号进行放大。
9.根据权利要求8所述的不依托运营通信的智能oncall系统,其特征在于:所述中央处理器(702)与所述射频模块(701)通过无线信号连接,包括数字信号处理芯片和模拟信号处理芯片,能够实现数字信号和模拟信号二者之间的转换。
10.根据权利要求8、9任一所述的不依托运营通信的智能oncall系统,其特征在于:所述对讲机(800)与所述无线中转放大器(700)通过天线连接。
技术总结