[发明专利]一种低压电力线宽带载波集中器

权利要求书

1.一种低压电力线宽带载波集中器，其特征在于：它是由硬件结构和软件结构两大部分构成，该硬件结构是整个低压电力线宽带载波集中器的硬件平台，该软件结构是基于此硬件平台下开发的驱动程序与应用程序；

所述硬件结构，由微控制器单元、数据存储单元、电量存储单元、电力线网桥通信单元、GPRS通信单元和电源模块单元六部分组成，其间关系是：微控制器单元是整个集中器的核心，它控制数据存储单元、电量存储单元、电力线网桥单元与GPRS通信单元的有序运行，数据存储单元实现内核镜像、文件系统和用户应用程序的存储，电量存储单元实现用户电量数据的同步存储，电力线网桥通信单元实现集中器与采集器之间的数据交互，GPRS通信单元实现集中器与管理中心的数据交互，电源模块单元实现为整个集中器硬件部分提供所需电源；

所述软件结构由系统调度、电力线网桥模块、RS485驱动模块、GPRS无线通信模块和嵌入式数据库模块组成；其间关系是：系统调度负责整个软件系统的任务调度，操作系统加载RS485驱动模块，再通过GPRS无线通信模块等待接收管理中心向集中器发送的抄表指令，集中器接收到抄表指令后调用电力线网桥模块将指令转发给采集器，等待采集器将用户电量采集完毕后再次调用电力线网桥模块将采集器数据全部接收，然后调用嵌入式数据库模块将数据按照指定的格式存入数据库，存储操作完成之后再将数据通过GPRS无线通信模块发送给管理中心；

该系统调度是整个软件系统的核心，该系统调度是由Linux内核以及应用程序的主函数组成，它负责整个软件系统的任务调度，其它模块的操作任务的发出与控制都是由系统调度来完成的；

该电力线网桥模块由设置IP及端口、创建套接字、绑定套接字、监听网络、等待连接、申明fd_set读集合、读集合清零、网口设备加入读集合、写网口设备文件和读网口设备文件组成，它负责集中器与电力线网桥通过以太网接口进行通信，网络通信采用的协议有TCP协议和UDP协议；

该RS485驱动模块是由端口初始化、与应用程序相对应的open函数、与应用程序相对应的ioctl函数、与应用程序相对应的close函数、创建file_operations结构体、驱动模块的加载和驱动模块的卸载组成，它主要负责RS485的接收与发送使能端之间的切换，驱动程序按照字符设备驱动的模式编写；

该GPRS无线通信模块是由打开串口设备文件、串口初始化设置、打开GPRS设备文件、GPRS接收或者发送状态的设置、申明fd_set读集合、读集合清零、串口设备加入读集合、延时、读串口设备文件和写串口设备文件组成，它主要负责集中器与管理中心的通信，集中器与GPRS模块采用485接口通信，所以集中器与GPRS模块通信的程序由设备驱动程序与应用程序组成；驱动程序按照字符设备驱动程序的模式编写，以模块的形式加载到内核中；应用程序主要完成串口参数的设置、调用驱动程序、读写串口数据；

该嵌入式数据库模块是由打开数据库、创建表格、插入数据和查询数据组成，它用于将用户电量存储，采用嵌入式SQLite数据库技术。

2.根据权利要求1所述的一种低压电力线宽带载波集中器，其特征在于：该微控制器单元是采用三星ARM9S3C2440处理器，它是基于ARM920T内核的32位嵌入式微处理器，最高工作频率达533MHz并带有MMU内存管理单元。

3.根据权利要求1所述的一种低压电力线宽带载波集中器，其特征在于：该数据存储单元是采用一片三星的K9F1208芯片和两片三星的HY57V561620芯片。

4.根据权利要求1所述的一种低压电力线宽带载波集中器，其特征在于：该电力线网桥通信单元是选用广东珠海天瑞公司自主研发的200M加强版电力线网桥TR-DLQ03C模块，它采用西班牙DS2芯片组，利用原有低压电力线，以200Mbps的物理层通讯速率构建局域网或接入互联网。

5.根据权利要求1所述的一种低压电力线宽带载波集中器，其特征在于：该GPRS通信单元是采用山东力创科技有限公司开发的LQ8110。

6.根据权利要求1所述的一种低压电力线宽带载波集中器，其特征在于：该电量存储单元根据需要选择SD卡、U盘作为集中器外部存储器。

7.根据权利要求1所述的一种低压电力线宽带载波集中器，其特征在于：该电源模块单元是采用两片AS2815-33芯片和一片LM1117-ADJ芯片。