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多源数据的综合接入装置

阅读：362发布：2020-05-11

专利汇可以提供多源数据的综合接入装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种多源数据的综合接入装置，包括AC/DC电源模块、电源管理模块、时钟模块、存储模块、主控模块以及USB 接口模块；其中USB接口模块通过USB总线与主控模块连接，存储模块通过Local Bus总线与主控模块连接，时钟模块为主控模块提供时钟，AC/DC电源模块通过电源管理模块为时钟模块、存储模块、主控模块及USB接口模块提供其所需要的工作电压。本实用新型的综合接入装置，其定义了统一的通信接口与标准、为电力终端设备提供统一的信息抽象模型和交互规约，实现低压电力设备的信息化和智能化，可以达到低压配电台区设备信息“一次采集、综合应用”的效果。，下面是多源数据的综合接入装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种多源数据的综合接入装置，其特征在于，包括AC/DC电源模块、电源管理模块、时钟模块、存储模块、主控模块以及USB 接口模块；
其中所述USB接口模块通过USB总线与所述主控模块连接，所述存储模块通过Local Bus总线与所述主控模块连接，所述时钟模块为所述主控模块提供时钟，所述AC/DC电源模块通过所述电源管理模块为所述时钟模块、所述存储模块、所述主控模块及所述USB接口模块提供其所需要的工作电压。
2.如权利要求1所述的多源数据的综合接入装置，其特征在于，所述AC/DC电源模块包括EMC单元、整流滤波单元以及变压器单元；所述AC/DC电源模块通过利用共模电感及安规电容来应对电磁干扰，经全波整流后，使用电阻分压网络、非线性光耦、精密稳压器件构成反馈调节回路，通过调节参数来提高环路稳定性及响应速度，最终输出12V电压。
3.如权利要求2所述的多源数据的综合接入装置，其特征在于，所述主控模块采用cortex-A53架构的MCU处理器，其工作主频达到1.4GHz，外围总线频率为677MHz，并具有UART、USB、SPI及ADC的外围设备控制器；
其中所述主控模块通过I/O对所述USB模块的5V电源进行控制，通过所述Local Bus总线与所述存储模块进行数据传输。
4.如权利要求3所述的多源数据的综合接入装置，其特征在于，所述存储模块包括Flash芯片以及DDR，其中所述Flash用于存储程序，所述DDR用来存储运行数据。
5.如权利要求4所述的多源数据的综合接入装置，其特征在于，所述电源管理模块用于经过电压转换得到所述综合接入装置工作需要的各级电压，所述电源管理模块包括电源转换芯片以及控制电路；AC/DC模块输出的12V，通过DC-DC得到5V、3.3V、1.8V及1.0V各级电压，其中5V电压为可用电压，其用于USB接口的供电；3.3V电压用于所述MCU处理器、所述Flash芯片、复位芯片及外围电路的供电；1.8V电压用于所述DDR的供电；1.0V用于所述MCU处理器的核电压。
6.如权利要求4所述的多源数据的综合接入装置，其特征在于，所述时钟模块包括时钟芯片以及外围器件，所述时钟芯片内部集成有温度补偿晶体振荡器，能够用于高精度时钟的场合需要。
7.如权利要求6所述的多源数据的综合接入装置，其特征在于，所述时钟芯片为RX8025，所述温度补偿晶体振荡器为32.768KHz。
8.如权利要求1所述的多源数据的综合接入装置，其特征在于，所述USB接口模块基于USB虚拟总线技术用于为多种数据业务提供通信接口。
9.如权利要求8所述的多源数据的综合接入装置，其特征在于，所述USB接口模块能够配置HPLC模块、微功率无线模块、M-Bus模块、RS485模块、HPLC与微功率无线融合通信模块、
4G模块、光纤模块；其中所述4G模块及所述光纤模块用于远程通信。

说明书全文

多源数据的综合接入装置

技术领域

[0001] 本实用新型是关于配电网领域，特别是关于一种多源数据的综合接入装置。

背景技术

[0002] 随着泛在电力物联网建设的推进，分布式能源接入控制、配电自动化、电动汽车充放电有序控制、“多表合一”信息采集等智能化业务种类越来越多，本地通信接入层可选用的通信技术繁杂，各类业务的通信需求尚未统一，设备通信网络底层连接协议差异大，通信灵活性、可靠性受限，各个设备的数据形成了信息孤岛，不能组成全数据网络，海量关联数据的存储和处理需求，终端泛在接入导致本地通信网承载能力难以满足多样化业务场景需求。

[0003] 目前设备通信方式多样，常用的通信方式主要有窄带载波方式、高速载波方式、微功率无线方式及RS485通信等，长期以来没有形成统一的标准，多种通信接口不能互联互通，无法交互数据。目前通信方式转换多采用硬件接口转换器形式，但无一个装置能实现接口和数据的统一转换与映射。

[0004] 为进一步统筹推进泛在电力物联网设备研制和系统建设，亟需统一各类电力终端的通信技术标准和接入模式，构建统一数据模型，规范数据标准化接入。

[0005] 公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。实用新型内容

[0006] 本实用新型的目的在于提供一种多源数据的综合接入装置，其定义了统一的通信接口与标准、为电力终端设备提供统一的信息抽象模型和交互规约，实现低压电力设备的信息化和智能化，可以达到低压配电台区设备信息“一次采集、综合应用”的效果。

[0007] 为实现上述目的，本实用新型提供了一种多源数据的综合接入装置，包括AC/DC电源模块、电源管理模块、时钟模块、存储模块、主控模块以及USB接口模块；其中USB接口模块通过USB总线与主控模块连接，存储模块通过Local Bus总线与主控模块连接，时钟模块为主控模块提供时钟，AC/DC电源模块通过电源管理模块为时钟模块、存储模块、主控模块及USB接口模块提供其所需要的工作电压。

[0008] 在一优选的实施方式中，AC/DC电源模块包括EMC单元、整流滤波单元以及变压器单元；AC/DC电源模块通过利用共模电感及安规电容来应对电磁干扰，经全波整流后，使用电阻分压网络、非线性光耦、精密稳压器件构成反馈调节回路，通过调节参数来提高环路稳定性及响应速度，最终输出12V电压。

[0009] 在一优选的实施方式中，主控模块采用cortex-A53架构的MCU处理器，其工作主频达到1.4GHz，外围总线频率为677MHz，并具有UART、USB、SPI及ADC的外围设备控制器；

[0010] 其中主控模块通过I/O对USB模块的5V电源进行控制，通过Local Bus总线与存储模块进行数据传输。

[0011] 在一优选的实施方式中，存储模块用于完成存储功能，存储模块包括Flash芯片以及DDR，其中Flash用于存储程序，DDR用来存储运行数据。

[0012] 在一优选的实施方式中，电源管理模块用于经过电压转换得到综合接入装置工作需要的各级电压，电源管理模块包括电源转换芯片以及控制电路；AC/DC模块输出的12V，通过DC-DC得到5V、3.3V、1.8V及1.0V各级电压，其中5V电压为可用电压，其用于USB接口的供电；3.3V电压用于MCU处理器、Flash芯片、复位芯片及外围电路的供电；1.8V电压用于DDR的供电；1.0V用于MCU处理器的核电压。

[0013] 在一优选的实施方式中，时钟模块用于为综合接入装置提供时钟，时钟模块包括时钟芯片以及外围器件，时钟芯片具有温度补偿功能，时钟芯片内部集成有温度补偿晶体振荡器，能够用于高精度时钟的场合需要。

[0014] 在一优选的实施方式中，时钟芯片为RX8025，温度补偿晶体振荡器为32.768KHz。

[0015] 在一优选的实施方式中，USB接口模块基于USB虚拟总线技术用于为多种数据业务提供通信接口。

[0016] 在一优选的实施方式中，USB接口模块能够选配HPLC模块、微功率无线模块、M-Bus模块、RS485模块、HPLC与微功率无线融合通信模块、4G模块、光纤模块；其中4G模块及光纤模块用于远程通信。

[0017] 与现有技术相比，本实用新型的多源数据的综合接入装置具有以下有益效果：本方案基于USB总线虚拟技术，将多种业务模块包括载波、微功率无线、4G等通过外置的转换模块转换成USB接口接入本装置，并能进行灵活的配置和数据交互，解决现有配电网长期以来没有统一的标准，多种通信接口不能互联互通的问题。同时通过USB-HUB对USB进行扩展，并对扩展后的USB接口VBUS进行控制，实现业务模块的互操作性及平台无关性，同时根据具体的使用情况对系统功耗进行控制。附图说明

[0018] 图1是根据本实用新型一实施方式的多源数据的综合接入装置的结构框图。

具体实施方式

[0019] 下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

[0020] 除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

[0021] 如图1所示，图1是根据本实用新型一实施方式的多源数据的综合接入装置的结构框图。根据本实用新型优选实施方式的多源数据的综合接入装置，该装置包括一个AC/DC电源模块、一个电源管理模块、一个时钟模块、一个存储模块、一个主控模块及一个USB接口模块。

[0022] 请参阅图1，在一些实施方式中，AC/DC电源模块主要为系统装置进行供电，包括EMC单元、整流滤波单元及变压器单元等，利用共模电感及安规电容来应对电磁干扰，经全波整流后，使用电阻分压网络、非线性光耦、精密稳压器件构成反馈调节回路，通过调节参数来提高环路稳定性及响应速度，最终输出12V电压。

[0023] 在一些实施方式中，电源管理模块主要由电源转换芯片及控制电路构成，经过电压转换得到所需的各级电压。AC/DC模块输出的12V，通过DC-DC得到5V、3.3V、1.8V及1.0V。其中5V用于USB接口，被设计成可控；3.3V则用于MCU、Flash芯片、复位芯片及外围其他电路；1.8V用于给DDR供电；1.0V用于MCU的核电压。

[0024] 在一些实施方式中，时钟模块由时钟芯片RX8025及外围器件组成，主要为系统提供时钟。该芯片具有温度补偿功能，内部集成32.768KHz温度补偿晶体振荡器，可用于各种需要高精度时钟的场合。通过设置相应补偿的控制位，可以实现不同间隔的温度补偿功能，从而大大提高了时钟的精度。

[0025] 在一些实施方式中，存储模块主要完成存储功能，包括Flash及DDR，其中Flash用于存储程序，DDR用来存储运行数据，考虑到系统RAM空间不小于512M，FLASH不小于2GB的要求，本发明中采用MT47H512M16NF-25E及MT29F2G08ABAEAWP-IT芯片来完成存储功能，通过Local Bus总线对数据/地址进行复用与MCU完成数据交换。

[0026] 在一些实施方式中，主控模块采用cortex-A53架构的MCU处理器，其工作主频达到1.4GHz，外围总线频率为677MHz，并具有UART、USB、SPI及ADC等丰富的外围设备控制器。主控模块通过I/O对USB模块的5V电源进行控制，通过Local Bus总线与存储模块进行数据传输。

[0027] 在一些实施方式中，USB接口模块主要为多种数据业务提供通信接口。基于USB虚拟总线技术，通过USB-HUB对MCU的USB接口进行扩展。每一个扩展口USB总线中的VBUS通过电源模块转换为5V，且设计成可控，由MCU对其进行控制，进而对系统装置的功耗进行控制。业务模块包括载波、微功率无线、4G等通过外置的转换模块转换成USB接口均可接入本装置，并能进行灵活的配置和数据交互。

[0028] 在一些实施方式中，USB接口模块能够选配HPLC模块、微功率无线模块、M-Bus模块、RS485模块、HPLC与微功率无线融合通信模块、4G模块、光纤模块；其中4G模块及光纤模块用于远程通信。基于USB总线虚拟技术，实现多种业务应用协议高效可靠转换，确保了互操作性、平台无关性，实现灵活配置。

[0029] 综上所述，本实用新型的多源数据的综合接入装置具有以下优点：

[0030] 1、本方案基于USB总线虚拟技术，将多种业务模块包括载波、微功率无线、4G等通过外置的转换模块转换成USB接口接入本装置，并能进行灵活的配置和数据交互，解决现有配电网长期以来没有统一的标准，多种通信接口不能互联互通的问题。

[0031] 2、本方案通过USB-HUB对USB进行扩展，并对扩展后的USB接口VBUS进行控制，实现业务模块的互操作性及平台无关性，同时根据具体的使用情况对系统功耗进行控制。

[0032] 前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

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