[发明专利]一种电力宽带入户终端系统的主控板

摘要

本发明提供了一种电力宽带入户终端系统的主控板，其集成了以太网模块、电源接口模块、指示灯模块、MCU模块，其能将智能电表、电源转换模块、交换机模块有机联系起来，进而对各模块是否正常工作进行监控。通过主控板对能终端系统的数据上行的控制，电网公司可通过电网公司服务器远程读取智能电表采集的用户用电信息,同时用户可通过电脑在浏览器中输入WEB服务器地址，从网页查看智能电表采集的用户用电信息。通过主控板对能终端系统的数据下行的控制，电网公司可远程发出指令来时智能电表执行相应的操作,同时用户可通过电脑在浏览器中输入WEB服务器地址，从网页查看电网公司传来的信息。

主权项

一种电力宽带入户终端系统的主控板，其特征是：所述主控板集成了以太网模块、电源接口模块、指示灯模块、MCU模块；以太网模块采用USR‑TCP232‑E2嵌入式以太网模块，其内部集成WEB服务器功能，其网络接口端设有网线连接终端系统的交换机模块的第三个RJ45 端口，其信号端连接到MCU模块；电源接口模块承接电源转换模块的供电，进而转换成多种电压接口为主控板进行供电；指示灯模块设有2个工作指示灯和一组多彩指示灯，指示灯模块与MCU模块相连接并由工作指示灯对整个主控板的工作状态进行指示；MCU模块由STM32系列系列芯片及外围电路构成，其作为整个主控板的主控部分，其设有RS485接口并通过RS485总线与终端系统的智能电表的RS485接口相连接；所述主控板与智能电表的通信规约设置为：1）、字节格式每字节含8 位二进制码，传输时加上一个起始位（0）、一个偶校验位和一个停止位（1），共11 位，D0 是字节的最低有效位，D7 是字节的最高有效位，先传低位，后传高位；2）、帧格式帧格式中的校验码部分按照以下算法生成：（1）将帧起始符的数据一直到帧数据域的全部数据按照0和1的二进制序列进行排列，形成一长串由0与1组成的序列，记为K；（2）设置以下几组数：a、1011；b、1001 10；c、1101 0011；d、1101 0011 10；f、1011 1111 1101 ；g、1011 1110 0011 0101；（3）将序列K与a至f中的任意序列进行异或运算，具体选择哪一个序列根据实际通信速率、对错误的容忍度进行确定，然后在运算结果中再加入8bit的奇偶校验位，将整个总的需要序列放入校验位中作为整体校验数据；3）、帧格式数据域部分在帧格式数据域的末尾，添加一个数字，这个数字为数据域所有数字的和，计算方法为：调用主控板中MCU模块的N个加法单元，每个加法单元只把两个数相加，然后输出这两个数的和，再调用N/2个加法单元，将前述的数字和以两个为一组，进行相加，输出和，进而再调用N/4个加法单元，重复以上步骤，最后得出一个数字和；所述主控板的控制工作流程包括数据上行和数据下行两个部分，具体如下：（1）数据上行工作流程a）各模块上电、初始化；b）MCU模块检查智能电表模块、电源转换模块、交换机模块、电力猫模块、以太网模块是否正常，如果发现异常，指示灯模块指示故障；c）MCU模块通过RS485接口读取智能电表的数据信息，数据信息包括但不限于用电量、剩余电量、有功功率、无功功率、谐波情况、电能质量的信息，如果发现异常，指示灯模块指示故障；d）MCU模块将得到的数据信息按照主控板与智能电表的通信规约的格式进行整合，并加入校验码，再上传至以太网模块，由以太网模块经交换机模块将数据上传到电网公司服务器和以太网模块内部指向的WEB服务器；e）电网公司可通过电网公司服务器远程读取智能电表采集的用户用电信息，同时用户可通过电脑在浏览器中输入WEB服务器地址，从网页查看智能电表采集的用户用电信息；（2）数据下行工作流程a）各模块上电、初始化；b）MCU模块检查智能电表模块、电源转换模块、交换机模块、电力猫模块、以太网模块是否正常，如果发现异常，指示灯模块指示故障；c）在MCU模块中设置侦听数据的IP地址和相应的端口号；d）电网公司服务器发出指令数据经过交换机传入以太网模块，再由以太网模块将数据发送给MCU模块，MCU模块控制要侦听的数据，如果遇到需要侦听的数据，将其解析，分析其控制指令，并传输至智能电表和以太网模块内部指向的WEB服务器上，如MCU模块长时间侦听不到数据，指示灯模块指示故障；e）MCU模块通过RS485接口将控制指令传输至智能电表，智能电表执行控制指令；用户可通过电脑在浏览器中输入WEB服务器地址，从网页查看电网公司传来的信息。