[实用新型]物联网远程抄表系统用无线信号保障装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线信号通信与物联网领域，尤其是物联网远程抄表系统用无线信号保障装置。

背景技术

目前，用电信息抄表采集系统项目是电力公司智能电网建设的重点工程之一，也是全国规模最大的物联网项目，该系统主要由抄表采集终端、GPRS通讯模块(该模块外置吸盘天线)和后台监控中心组成。抄表采集终端主要负责用电信息的查询、采集和监控；GPRS通讯模块主要负责信息数据的传送、控制信息下发等。

抄表采集终端与用户电表互联，通过GPRS通讯模块实现无线拨号上网，由GPRS网络进行信息数据的传送和控制，从而保障采集终端对用户用电信息的采集和查询。由于抄表采集终端安装位置多在楼道深处、地下室、电表箱中等无线信号屏蔽较为严重的区域，所以极易造成抄表采集终端上线率低或无法上线，直接导致电力后台监控中心无法对采集终端进行远程有效操控。

根据电力相关技术资料反馈，采集终端GPRS通讯模块的接收灵敏度指标为-92dBm，小于一般手机的-102dBm，采集终端信号强度指示灯判断标准为：

①红色灯：小于-89dbm；②橙色灯：-89dbm～-65dbm之间；③绿色灯：大于-65dbm；

信号场强大于-89dBm以后，基本上能满足信息采集，但这里还有个条件，GPRS通讯模块还检测信号的信号品质。如果误码率在小于0.4％时(信号质量0-1级)，通讯非常可靠；误码率在0.4％～3.2％之间(信号质量2-4级)，可以保证模块拨号成功；误码率在3.2％～6.4％之间(信号质量5级)，模块处于通与不通的临界状态；误码率在6.4％以上(信号质量6-7级)，无法通讯。

GPRS通讯模块自带的天线及线缆参数如下：

由上表可知，通讯模块天线增益为3dBi，线缆的衰耗(以GSM为例)为0.4249dB/m，线缆长3米，损耗为1.3dB，则整个外置吸盘天线的增益仅为1.7dBi。抄表采集终端设备中的GPRS通讯模块本身接收信号的灵敏度较低，上下行增益太小，无法满足复杂环境下的通信需求，通常设备要求无线信号强度在-75dBm左右才能长期稳定工作，工作状态才能达到最佳。

综上所述，现有的用电信息抄表采集系统中的GPRS通讯模块接收电平门限较一般手机低10dBm左右，灵敏度较低，现有的通讯模块上下行增益较小，抗干扰能力不足，无法满足复杂环境下的通信需求；外置吸盘天线增益太小，线缆衰减太大，引线长度不足，在楼道深处、地下室、电表箱中等无线信号屏蔽较严重区域，GPRS通讯模块根本无法正常工作。现有的常见改进方案是将高增益天线与与低损耗射频电缆在施工现场进行焊接连接，无线信号能有部分改善，但同时也增加了新的故障点和工作量，且接头部分没有处理好的话，容易产生信号衰减大的问题，导致抄表采集终端无法上传，

发明内容

本实用新型的目的是针对现有抄表采集终端系统的不足，提供了一种物联网远程抄表系统用无线信号保障装置，该装置可以与现有的终端设备成功‘握手’，彻底解决现有技术中的无线信号不足问题，能有效提高抄表采集终端设备的信道增益、信号强度和信号质量，保障用电信息采集系统稳定工作，提升设备服务能力。

本实用新型的技术方案是：

一种物联网远程抄表系统用无线信号保障装置，它为一体化天线，由射频电缆线和天线直接连接而成，天线接收来自基站的下行信号，经射频电缆传输下行信号至抄表系统采集终端的GPRS通讯模块，同时射频电缆将抄表系统采集终端GPRS通讯模块的上行信号传输至天线，由天线发送至基站。

本实用新型的天线为高增益小型鞭状天线。

本实用新型的一体化天线通过SMA弯头接口与抄表系统采集终端的GPRS通讯模块的接口相连。

一种物联网远程抄表系统用无线信号保障装置，它包括一体化天线及增设的放大电路，所述的一体化天线接收来自基站的下行信号，一体化天线与放大电路相连，放大电路放大下行信号后传输至抄表系统采集终端的GPRS通讯模块，同时该放大电路接收来自抄表系统采集终端GPRS通讯模块的上行信号，放大该上行信号后通过一体化天线发送至基站。