CN106788567A - 一种数据传输装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数据传输装置、系统及方法，包括：第一天线、第二天线、控制模块、处理模块和系统模块；控制模块和处理模块均与系统模块连接；系统模块，用于向控制模块发送通路控制信号和天线控制信号；控制模块，用于通过控制开关接收通路控制信号，并控制控制开关与收发电路的收发通路切换；以及，通过控制开关接收天线控制信号，并控制控制开关与第一天线、第二天线的切换；第一天线，用于在与控制开关连接后，与上端设备进行数据通信；第二天线，用于在与控制开关连接后，与下端设备实现数据通信；其可通过控制模块实现双天线的切换，实现与上端设备或下端设备的数据传输，保证了天线达到最佳增益且施工现场容易布设设备。

Description

一种数据传输装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种数据传输装置、系统及方法。

背景技术

在短途通讯系统中，目前应用的多为单独的全向天线或者单独的定向天线。目前在地磁检测器领域设备，如接收器(AP)，中继器(RP)，地磁检测器，上述设备应用的就是单独的定向天线。

相关技术中，中继器(RP)和接收器(AP)普遍采用单独的全向天线，但应用单独的全向天线往往会导致：天线增益低，天线全向接收导致抗干扰能力弱。为了解决单独的全向天线存在的上述问题，相关技术中也有在中继器(RP)或接收器(AP)中应用单个定向陶瓷天线，采用单个定向陶瓷天线分别与上端设备和下端设备进行通信；定向陶瓷天线的定向发射的特性包括发射距离远，覆盖角度小；虽然定向陶瓷天线发射距离很远，但是因为其覆盖角度小，使得该天线不能达到最佳增益，且受到接收器和地磁检测器布设现场环境的影响，有时无法满足布设现场的需要。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种数据传输装置、系统及方法，其采用双天线实现数据传输，能够使天线达到最佳增益且施工现场容易布设设备。

第一方面，本发明实施例提供了一种数据传输装置，包括：第一天线、第二天线、控制模块、处理模块和系统模块；所述控制模块和所述处理模块均与所述系统模块连接，所述控制模块包括：收发电路和用于切换收发电路的控制开关；

所述系统模块，用于向所述控制模块发送通路控制信号和天线控制信号；

所述控制模块，用于通过所述控制开关接收所述通路控制信号，根据所述通路控制信号控制所述控制开关与所述收发电路的收发通路切换；以及，通过所述控制开关接收所述天线控制信号，根据所述天线控制信号控制所述控制开关与所述第一天线和所述第二天线的切换；

所述第一天线，用于在与所述控制开关连接后，与上端设备进行数据通信；所述第二天线，用于在与所述控制开关连接后，与下端设备进行数据通信。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述控制开关包括：第一双端选择开关和第二双端选择开关；所述处理模块包括：第一处理电路和第二处理电路；所述第一双端选择开关包括：第一端和第二端；所述第二双端选择开关包括：第三端和第四端；

所述第一双端选择开关，用于接收所述通路控制信号和所述天线控制信号，根据所述通路控制信号控制自身的所述第一端与所述收发电路的切换连接，根据所述天线控制信号控制自身的所述第二端与所述第一天线和所述第二天线的切换连接；

所述第二双端选择开关，用于接收所述通路控制信号和所述天线控制信号，根据所述通路控制信号控制自身的所述第三端与所述收发电路的切换连接，根据所述通路控制信号控制自身的所述第四端与所述处理模块中所述第一处理电路和所述第二处理电路的切换连接。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述处理模块包括：第一处理模块和第二处理模块；所述第二双端选择开关为两个；所述收发电路包括：第一收发电路和第二收发电路，分别通过各自对应的所述第二双端选择开关连接第一处理模块和第二处理模块；所述控制开关还包括：第三双端选择开关和第四双端选择开关；所述第三双端选择开关包括：第五端和第六端；所述第四双端选择开关包括：第七端和第八端；

所述第三双端选择开关，用于接收所述通路控制信号和所述天线控制信号，根据所述通路控制信号控制自身的所述第五端与所述第一收发电路的切换连接，根据所述天线控制信号控制自身的所述第六端与所述第一双端选择开关中所述第一端的切换连接；

所述第四双端选择开关，用于接收所述通路控制信号和所述天线控制信号，根据所述通路控制信号控制自身的所述第七端与所述第二收发电路的切换连接，根据所述天线控制信号控制自身的所述第八端与所述第一双端选择开关中所述第一端的切换连接。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第一处理电路包括：接收电路、模数转换器和第一处理器；所述接收模块用于与所述收发电路连接；

所述第一处理电路，用于通过所述接收电路接收所述收发电路发送的传输数据，通过所述模数转换器对所述传输数据进行模数转换处理，通过所述第一处理器对处理后的所述传输数据进行处理。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述第二处理电路包括：发送电路、数模转换器和第二处理器；所述发送电路用于与所述收发电路连接；

所述第二处理电路，用于通过所述第二处理器输出所述传输数据，通过所述数模转换器对所述第二处理器输出的所述传输数据进行数模转换处理，通过所述发送电路将处理后的所述传输数据发送至所述收发电路。

第二方面，本发明实施例还提供了一种数据传输系统，包括：智能数据处理器、检测器、第一接收器和中继器；所述中继器包括上述第一方面任一项所述的数据传输装置，所述第一接收器和所述检测器各自包括一个天线；

所述中继器通过所述第一天线与所述检测器的一个天线进行数据通信，通过所述第二天线与所述第一接收器的一个天线进行数据通信；所述第一接收器与所述智能数据处理器连接。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述第一接收器、所述检测器和所述中继器各自包括的所述天线的工作频段均相同；

或者，所述第一接收器与所述检测器各自包括的所述天线的工作频段不同；所述中继器包括的所述第一天线与所述第一接收器包括的一个所述天线工作频段相同，其包括的所述第二天线与所述检测器包括一个所述天线的工作频段相同。

第三方面，本发明实施例还提供了一种数据传输系统，智能数据处理器、检测器、第二接收器和第三接收器；所述第二接收器包括上述第一方面任一项所述的数据传输装置；所述第三接收器和所述检测器各自包括一个天线，

所述第二接收器通过一个所述天线与所述检测器的一个所述天线进行数据通信，通过另一个所述天线与所述第三接收器的一个所述天线进行数据通信；所述第三接收器与所述智能数据处理器连接；

所述第三接收器与所述检测器各自包括的所述天线的工作频段不同；

所述第二接收器包括的所述第一天线与所述第三接收器包括的一个所述天线工作频段相同，其包括的所述第二天线与所述检测器包括一个所述天线的工作频段相同。

第四方面，本发明实施例还提供了一种数据传输方法，所述方法基于上述第一方面任一项所述的数据传输装置，所述方法包括：

所述数据传输装置接收上端设备分配的时间槽配置信息和标准时钟频率；所述时间槽配置信息至少包括：与所述上端设备的通信时间槽和通信信道、与下端设备的通信时间槽和通信信道；

所述数据传输装置根据所述时间槽配置信息和所述标准时钟频率，切换待用的通信天线；

所述数据传输装置根据所述时间槽配置信息中的所述通信时间槽，以所述时间槽配置信息匹配中的所述通信信道和切换的所述通信天线进行数据通信。

结合第四方面，本发明实施例提供了第四方面的第一种可能的实施方式，其中，本发明实施例提供的数据传输方法中，所述数据传输装置包括射频模块；所述数据传输装置接收所述上端设备分配的所述时间槽配置信息之后，还包括：

根据所述时间槽配置信息中的所述通信信道，在所述通信时间槽内激活所述射频模块。

本发明实施例提供的一种数据传输装置、系统及方法，与现有技术中采用定向陶瓷天线因其覆盖角度小，使得该天线不能达到最佳增益，且有时无法满足布设现场的需要相比，其采用两个方向可调的双天线实现数据传输，并且可通过控制模块和处理模块实现双天线的切换，从而切换双天线与上端设备或者下端设备的通信连接；整个过程其不受到布设现场环境的影响，保证了天线达到最佳增益且施工现场容易布设设备。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的数据传输装置的总体结构示意图；

图2示出了本发明实施例所提供的一种数据传输装置的结构示意图；

图3示出了本发明实施例所提供的另一种数据传输装置的结构示意图；

图4示出了本发明实施例所提供的一种数据传输装置中第一处理电路和第二处理电路的结构示意图；

图5示出了本发明实施例所提供的一种数据传输装置的第一实施例的整体结构示意图；

图6示出了本发明实施例所提供的一种数据传输装置的第二实施例的整体结构示意图；

图7示出了本发明实施例所提供的一种数据传输系统的结构示意图；

图8示出了本发明实施例所提供的一种数据传输系统的第一实施例的结构示意图；

图9示出了本发明实施例所提供的一种数据传输系统的第二实施例的结构示意图；

图10示出了本发明实施例所提供的另一种数据传输系统的结构示意图；

图11示出了本发明实施例所提供的另一种数据传输系统的一种实施例的结构示意图；

图12示出了本发明实施例所提供的一种数据传输方法的流程图。

主要标号说明：

1、第一天线；2、第二天线；3、控制模块；4、处理模块；4a、第一处理模块；4b、第二处理模块；5、系统模块；31、收发电路；31a、第一收发电路；31b、第二收发电路；32、控制开关；321、第一双端选择开关；322、第二双端选择开关(图3中包括两个第二双端选择开关，分别为322a，322b)；323、第三双端选择开关；324、第四双端选择开关；3211、第一端；3212、第二端；3221、第三端(图3中包括两个第三端，分别为3221a，3221b)；3222、第四端(图3中包括两个第四端，分别为3222a，3222b)；41、第一处理电路(图3中包括两个第一处理电路，分别为41a，41b)；42、第二处理电路(图3中包括两个第二处理电路，分别为42a，42b)；3231、第五端；3232、第六端；3241、第七端；3242、第八端；411、接收电路；412、模数转换器；413、第一处理器；421、发送电路；422、数模转换器；423、第二处理器；S、检测器；RP、中继器；P、智能数据处理器；AP1、第一接收器；AP2、第二接收器；AP3、第三接收器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

考虑到定向陶瓷天线的定向发射的特性包括发射距离远，覆盖角度小；虽然定向陶瓷天线发射距离很远，但是因为其覆盖角度小，使得该天线不能达到最佳增益，且受到接收器和地磁检测器布设现场环境的影响，有时无法满足布设现场的需要。基于此，本发明实施例提供了一种数据传输装置、系统及方法，下面通过实施例进行描述。

参考图1，本发明实施例提供了一种数据传输装置，包括：第一天线1、第二天线2、控制模块3、处理模块4和系统模块5；控制模块3和处理模块4均与系统模块5连接；控制模块3包括：收发电路31和用于切换收发电路31的控制开关32；控制模块3通过控制开关32和收发电路31与第一天线1、第二天线2切换连接；

系统模块5，用于向控制模块3发送通路控制信号和天线控制信号；

控制模块3，用于通过控制开关32接收通路控制信号，根据通路控制信号控制控制开关32与收发电路31的收发通路切换；以及，通过控制开关32接收天线控制信号，根据天线控制信号控制控制开关32与第一天线1和第二天线2的切换；

第一天线1，用于在与控制开关32连接后，与上端设备进行数据通信；第二天线2，用于在与控制开关32连接后，与下端设备进行数据通信。

具体的，上述数据传输装置中采用双天线，包括第一天线1和第二天线2，通过第一天线1与上端设备进行数据通信，通过第二天线2与下端设备进行数据通信。其中，上述第一天线1和第二天线2的朝向方向均可根据实际需要进行调节。

上述系统模块5用于发送系统控制信号，以进行系统控制；其预先经过上端设备的配置，即接收上端设备发送的配置信息，如接收上端设备发送的同步时钟频率，然后将接收的配置信息进行存储，根据上端设备发送的配置信息，生成通路控制信号和天线控制信号并发送给控制模块3；上述控制模块3包括：收发电路31和用于切换收发电路31的控制开关32。

上述控制开关32包括两个双端选择开关，其中，一个控制双端选择开关分别与第一天线1、第二天线2或者收发电路31可切换连接，其能够接收处理模块4发送的通路控制信号和天线控制信号，然后根据上述通路控制信号控制自身与收发电路31的收发通路切换，以及，根据上述天线控制信号控制自身与第一天线1和第二天线2的切换。

上述收发电路31包括两条通道，一条为向下端设备发送控制数据或者向上端设备发送的采集数据的发送通道；另一条接收上端设备发送的控制数据或者接收下端设备发送的采集数据的接收通道。上述发送通道和接收通道均是单向通道，各自包括一个单向导通二极管，用于在各自可通信的方向导通。

上述第一天线1在与控制开关32和收发通路连接后，实现与上端设备的数据通信；上述第二天线2在与控制开关32和收发通路连接后，实现与下端设备的数据通信。

上述第一天线1和第二天线2工作频段可以相同也可以不同。作为一种可选的实施方式，上述工作频段可采用500Mhz频段或者2.4Ghz频段；500Mhz频段的无线传输网络，具有传输距离远、穿透性强等优势，而2.4Ghz频段的无线传输网络，具有传输速率高、抗干扰能力强等优势。

本发明实施例提供的一种数据传输装置，与现有技术中采用定向陶瓷天线因其覆盖角度小，使得该天线不能达到最佳增益，且有时无法满足布设现场的需要相比，其采用两个方向可调的双天线实现数据传输，并且可通过控制模块3和处理模块4实现双天线的切换，从而切换双天线与上端设备或者下端设备的通信连接；整个过程其不受到布设现场环境的影响，保证了天线达到最佳增益且施工现场容易布设设备。

进一步的，参考图2，本发明实施例提供的数据传输装置中，控制开关32包括：第一双端选择开关321和第二双端选择开关322；处理模块4包括：第一处理电路41和第二处理电路42；第一双端选择开关321包括：第一端3211和第二端3212；第二双端选择开关322包括：第三端3221和第四端3222；

第一双端选择开关321，用于接收通路控制信号和天线控制信号，根据通路控制信号控制自身的第一端3211与收发电路31的切换连接，根据天线控制信号控制自身的第二端3212与第一天线1和第二天线2的切换连接；

第二双端选择开关322，用于接收通路控制信号和天线控制信号，根据通路控制信号控制自身的第三端3221与收发电路31的切换连接，根据通路控制信号控制自身的第四端3222与处理模块4中第一处理电路41和第二处理电路42的切换连接。

本发明实施例中，在上述第一天线1和第二天线2的工作频段均相同时，采用同一个处理模块4进行处理工作，针对收发电路31的发送通道和接收通道，在这一个处理模块4中设置匹配的两个处理电路，即第一处理电路41和第二处理电路42。

具体的，上述控制开关32包括两个双端选择开关，即第一双端选择开关321和第二双端选择开关322，且每个双端选择开关均包括两端，即第一双端选择开关321包括：第一端3211和第二端3212；第二双端选择开关322包括：第三端3221和第四端3222。

第一双端选择开关321通过第一端3211与收发电路31切换连接，通过第二端3212与第一天线1、第二天线2切换连接；第二双端选择开关322通过第三端3221与收发电路31切换连接，通过第四端3222与处理模块4的第一处理电路41和第二处理电路42切换连接。

上述第一天线1和第二天线2的工作频段可以均为500Mhz频段，也可以均为2.4Ghz频段。

进一步的，参考图3，本发明实施例提供的数据传输装置中，处理模块4包括：第一处理模块4a和第二处理模块4b；第二双端选择开关322为两个(图3中包括两个第二双端选择开关，分别为322a，322b，且分别对应有两个第三端3221a，3221b和两个第四端3222a，3222b)；收发电路31包括：第一收发电路31a和第二收发电路31b，分别通过各自对应的第二双端选择开关322a和第二双端选择开关322b，连接第一处理模块4a和第二处理模块4b；控制开关32还包括：第三双端选择开关323和第四双端选择开关324；第三双端选择开关323包括：第五端3231和第六端3232；第四双端选择开关324包括：第七端3241和第八端3242；

第三双端选择开关323，用于接收通路控制信号和天线控制信号，根据通路控制信号控制自身的第五端3231与第一收发电路31a的切换连接，根据天线控制信号控制自身的第六端3232与第一双端选择开关321中第一端3211的切换连接；

第四双端选择开关324，用于接收通路控制信号和天线控制信号，根据通路控制信号控制自身的第七端3241与第二收发电路31b的切换连接，根据天线控制信号控制自身的第八端3242与第一双端选择开关321中第一端3211的切换连接。

本发明实施例中，在上述第一天线1和第二天线2的工作频段不相同时，采用两个处理模块4进行处理工作，即采用第一处理模块4a进行一个工作频段的第一天线1的处理工作，采用第二处理模块4b进行另一个工作频段的第二天线2的处理工作；上述收发电路31包括：第一收发电路31a和第二收发电路31b，分别用于与第一处理模块4a和第二处理模块4b进行切换连接；

对于第一处理模块4a，包括第一处理电路41a和第二处理电路42a，分别对应连接第一收发电路31a的发送通道和接收通道；对于第二处理模块4b，包括第一处理电路41b和第二处理电路42b，分别对应连接第二收发电路31b的发送通道和接收通道。

具体的，第一双端选择开关321通过第一端3211切换连接上述第三双端选择开关323或者第四双端选择开关324，据此来选择第一天线1和第二天线2匹配的收发电路31和处理模块4。具体的，当第一双端选择开关321的第一端3211连接第三双端选择开关323的第六端3232时，通过第一处理模块4a和第一收发电路31a处理第一天线1的通信数据；当第一双端选择开关321的第一端3211连接第四双端选择开关324的第八端3242时，通过第二处理模块4b和第二收发电路31b处理第二天线2的通信数据。

作为一种可选的实施方式，上述第一天线1的工作频段为2.4Ghz频段，上述第二天线2的工作频段为500Mhz频段。

进一步的，参考图4，本发明实施例提供的数据传输装置中，第一处理电路41包括：接收电路411、模数转换器412和第一处理器413；接收模块用于与收发电路31连接；

第一处理电路41，用于通过接收电路411接收收发电路31发送的传输数据，通过模数转换器412对传输数据进行模数转换处理，通过第一处理器413对处理后的传输数据进行处理。

具体的，上述接收电路411为接收下混频电路，上述第一处理器413为接收处理器，用于对接收的传输数据进行调制和解调处理。具体的，通过接收电路411接收第一天线1或者第二天线2通过接收通道发送的采集数据或者控制数据，并将接收的传输数据发送给模数转换器412(即图5和图6中的ADC)；模数转换器412将接收的模拟信号形式的数据转换成数字信号形式的传输数据，并发送至第一处理器413；第一处理器413对接收的数字信号形式的传输数据进行相应的调制解调处理；

其中，第一处理器413在对传输数据的调制解调处理后，还可以根据接收到的传输数据调整向控制开关32发送的通路控制信号和天线控制信号；或者，将接收到的传输数据上传至智能数据处理器P；或者，对接收到的传输数据进行处理，以便控制显示处理后的数据。

进一步的，参考图4，本发明实施例提供的数据传输装置中，第二处理电路42包括：发送电路421、数模转换器422和第二处理器423；发送电路421用于与收发电路31连接；

第二处理电路42，用于通过第二处理器423输出传输数据，通过数模转换器422对第二处理器423输出的传输数据进行数模转换处理，通过发送电路421将处理后的传输数据发送至收发电路31。

上述发送电路421为发射上混频电路，上述第二处理器423为发射处理器，具体的，通过第二处理器423生成控制数据，或者通过第二处理器423接收第一处理器413发送的采集数据，将生成的控制数据或者接收的采集数据这两种传输数据发送给数模转换器422(即图5和图6中的DAC)，该数模转换器422将接收的数字信号形式的传输数据转换成模拟信号形式的传输数据，并发送给发送电路421；发送电路421将上述模拟信号的传输数据发送至发送通道，并通过发送通道通过第二天线2将该模拟信号的传输数据(即控制数据)发送给下端设备，或者，通过发送通道通过第一天线1将该模拟信号的传输数据(即采集数据)发送给上端设备。

具体的，图5示出了本发明实施例提供的数据传输装置中，当第一天线1和第二天线2的工作频段均相同时的具体第一实施例的整体结构示意图；图6示出了本发明实施例提供的数据传输装置中，当第一天线1和第二天线2的工作频段部相同时的具体第二实施例的整体结构示意图。

本发明实施例提供的一种数据传输装置，与现有技术中采用定向陶瓷天线因其覆盖角度小，使得该天线不能达到最佳增益，且有时无法满足布设现场的需要相比，其采用两个方向可调的双天线实现数据传输，并且可通过控制模块3和处理模块4实现双天线的切换，从而切换双天线与上端设备或者下端设备的通信连接；整个过程其不受到布设现场环境的影响，保证了天线达到最佳增益且施工现场容易布设设备。

本发明实施例还提供了一种数据传输系统，参考图7，包括：智能数据处理器P、检测器S、第一接收器AP1和中继器RP；中继器RP中内置有上述数据传输装置，第一接收器AP1和检测器S各自包括一个天线；

中继器RP通过第一天线1与检测器S的一个天线进行数据通信，通过第二天线2与第一接收器AP1的一个天线进行数据通信；第一接收器AP1与智能数据处理器P连接。

具体的，上述检测器S可以为多个，每个检测器S中均设置有一个天线，中继器RP可以有一个，也可以有多个，每个中继器RP均设置有双天线，即第一天线1和第二天线2，中继器RP通过第一天线1与第一接收器AP1连接，通过第二天线2与检测器S连接；下面以检测器S为地磁车辆检测器S且地磁车辆检测器S和中继器RP均有多个进行说明：

各个区域布置多个地磁车辆检测器S，各个区域的多个地磁车辆检测器S分别对应一个中继器RP，各个区域布置的多个地磁车辆检测器S通过各自的天线将采集数据发送给对应的中继器RP，中继器RP通过自身包括的第二天线2接收各个地磁车辆检测器S发送的采集数据，并将采集数据通过第一天线1发送至第一接收器AP1。第一接收器AP1通过自身包括的一个天线接收中继器RP发送的采集数据，并将该采集数据发送至电连接的智能数据处理器P，以便智能数据处理器P对该采集数据进行相应的处理。

另外，上述数据传输系统中，当地磁车辆检测器S和第一接收器AP1的距离较近时，地磁车辆检测器S也可以通过其包括的天线将采集数据直接发送给第一接收器AP1，第一接收器AP1直接通过自身包括的天线接收该采集数据，并发送至电连接的智能数据处理器P。

进一步的，本发明实施例提供的数据传输系统中，第一接收器AP1、检测器S和中继器RP各自包括的天线的工作频段均相同；

或者，第一接收器AP1与检测器S各自包括的天线的工作频段不同；中继器RP包括的第一天线1与第一接收器AP1包括的一个天线工作频段相同，其包括的第二天线2与检测器S包括一个天线的工作频段相同。

参考图8，当第一接收器AP1、检测器S和中继器RP各自包括的天线的工作频段均相同时，作为一种可选的实施方式，地磁车辆检测器S包括的一个天线的工作频段、中继器RP包括的第一天线1和第二天线2的工作频段以及第一接收器AP1包括的一个天线的工作频段均为2.4Ghz频段。

作为另一种可选的实施方式，地磁车辆检测器S包括的一个天线的工作频段、中继器RP包括的第一天线1和第二天线2的工作频段以及第一接收器AP1包括的一个天线的工作频段均500Mhz频段。

参考图9，当第一接收器AP1与检测器S各自包括的天线的工作频段不同时，作为一种可选的实施方式，中继器RP包括的第一天线1与第一接收器AP1包括的一个天线工作频段均为500Mhz频段，中继器RP包括的第二天线2与检测器S包括一个天线的工作频段均为2.4Ghz频段。

即双天线中继器RPRP中的2.4Ghz天线用于与检测器S建立数据连接，双天线中继器RPRP中的500Mhz天线用于与上级网络节点第一接收器AP1建立数据连接。

作为另一种可选的实施方式，中继器RP包括的第一天线1与第一接收器AP1包括的一个天线工作频段均为2.4Ghz频段，中继器RP包括的第二天线2与检测器S包括一个天线的工作频段均为500Mhz频段。

本发明实施例提供的一种数据传输系统，与现有技术中采用定向陶瓷天线因其覆盖角度小，使得该天线不能达到最佳增益，且有时无法满足布设现场的需要相比，其采用两个方向可调的双天线实现数据传输，并且可通过控制模块3和处理模块4实现双天线的切换，从而切换双天线与上端设备(即第一接收器AP1)或者下端设备(即检测器S)的通信连接；整个过程其不受到布设现场环境的影响，保证了天线达到最佳增益且施工现场容易布设设备。

本发明实施例还提供了一种数据传输系统，参考图10，包括：智能数据处理器P、检测器S、第二接收器AP2和第三接收器AP3；第二接收器内置上述数据传输装置；第三接收器和检测器S各自包括一个天线，

第二接收器AP2通过一个天线与检测器S的一个天线进行数据通信，通过另一个天线与第三接收器AP3的一个天线进行数据通信；第三接收器AP3与智能数据处理器P连接；

第三接收器AP3与检测器S各自包括的天线的工作频段不同；第二接收器AP2包括的第一天线1与第三接收器AP3包括的一个天线工作频段相同，其包括的第二天线2与检测器S包括一个天线的工作频段相同。

参考图11，作为一种可选的实施方式，第二接收器AP2的第一天线1与第三接收器AP3包括的一个天线工作频段均为500Mhz频段，第二接收器AP2包括的第二天线2与检测器S包括一个天线的工作频段均为2.4Ghz频段。

即双天线第二接收器AP2中的2.4Ghz天线用于与检测器S建立数据连接，双天线第二接收器AP2中的500Mhz天线用于与上级网络节点第三接收器AP3建立数据连接。

本发明实施例提供的一种数据传输系统，与现有技术中采用定向陶瓷天线因其覆盖角度小，使得该天线不能达到最佳增益，且有时无法满足布设现场的需要相比，其采用两个方向可调的双天线实现数据传输，并且可通过控制模块3和处理模块4实现双天线的切换，从而切换双天线与上端设备(即第三接收器AP3)或者下端设备(即检测器S)的通信连接；整个过程其不受到布设现场环境的影响，保证了天线达到最佳增益且施工现场容易布设设备。

本发明实施例提供的一种数据传输系统，其中，第一接收器AP1与中继器RP之间，或者，第二接收器AP1与第三接收器AP3之间，以及中继器RP与检测器S之间，分别采用两个方向可调的2.4Ghz双天线进行无线传输，利用2.4Ghz频段无线传输抗干扰能力强的特点，使整个系统的天线都能处在最优状态，施工现场容易布设设备。

作为一种可选的方案，第一接收器AP1与中继器RP之间，或者，第二接收器AP1与第三接收器AP3之间可以选用500Mhz的频率进行通信，中继器RP与检测器S之间应用2.4Ghz进行无线传输，解决了在有遮挡的情况下传输距离可以达到1公里以上的传输要求，同时使得结构设计简单。

需要说明的是，本发明实施例中还可以使用与其他频段以及网络协议相结合使用，例如433Mhz频段。

本发明实施例还提供了一种数据传输方法，参考图12，所述方法基于上述数据传输装置，所述方法包括：

S101、所述数据传输装置接收上端设备分配的时间槽配置信息和标准时钟频率；所述时间槽配置信息至少包括：与所述上端设备的通信时间槽和通信信道、与下端设备的通信时间槽和通信信道。

S102、所述数据传输装置根据所述时间槽配置信息和所述标准时钟频率，切换待用的通信天线。

S103、所述数据传输装置根据所述时间槽配置信息中的所述通信时间槽，以所述时间槽配置信息匹配中的所述通信信道和切换的所述通信天线进行数据通信。

进一步的，本发明实施例提供的数据传输方法中，所述数据传输装置包括射频模块；所述数据传输装置接收所述上端设备分配的所述时间槽配置信息之后，还包括：根据所述时间槽配置信息中的所述通信信道，在所述通信时间槽内激活所述射频模块。

具体的，数据传输装置，通过时间槽对通信电路及天线进行切换控制。具体的，读取由接收器AP(如第一接收器AP1或者第三接收器AP3)为与其连接的各设备(此处的各个设备可以包括：中继器RP，和/或，检测器S，和/或，第二接收器AP2)分配各自上下行通信的时间槽。

系统中的第二接收器AP2和/或中继器RP将时间槽作为判断条件，控制双天线各自在相应的时间内进行工作。

1、针对图5中的第一天线1和第二天线2的工作频段均相同时的具体第一实施例的整体结构示意的方案一，以及该方案一应用于双2.4Ghz双天线的RP/AP系统，即应用于图8所示的数据传输系统的应用，对应的数据传输方法包括：

步骤1：读取时间槽配置信息，时间槽配置信息至少包括：与上位机的通信时间槽和通信信道、与下位机的通信时间槽和通信信道。

步骤2：根据时间槽配置信息和与系统同步的时钟频率，激活射频芯片并切换通信天线；

步骤3：按照时间槽配置信息，以预定的通信信道和当前的通信天线进行数据通信。

针对图6中，当第一天线1和第二天线2的工作频段部相同时的具体第二实施例的整体结构示意图的方案二，以及该方案二应用于2.4Ghz天线和500Mhz天线的双天线AP/RP系统，即应用于图9所示的数据传输系统的应用，对应的数据传输方法包括：

步骤1：读取时间槽配置信息，时间槽配置信息至少包括：与上位机的通信时间槽和通信信道、与下位机的通信时间槽和通信信道。

步骤2：根据时间槽配置信息和与系统同步的时钟频率，激活相应的射频芯片和切换相应的通信天线；

步骤3：按照时间槽配置信息，以预定的通信信道和当前的通信天线进行数据通信。

本发明实施例提供的一种数据传输方法，与现有技术中采用定向陶瓷天线因其覆盖角度小，使得该天线不能达到最佳增益，且有时无法满足布设现场的需要相比，其采用两个方向可调的双天线实现数据传输，并且可通过控制模块和处理模块实现双天线的切换，从而切换双天线与上端设备或者下端设备的通信连接；整个过程其不受到布设现场环境的影响，保证了天线达到最佳增益且施工现场容易布设设备。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种数据传输装置，其特征在于，包括：第一天线、第二天线、控制模块、处理模块和系统模块；所述控制模块和所述处理模块均与所述系统模块连接，所述控制模块包括：收发电路和用于切换收发电路的控制开关；

所述系统模块，用于向所述控制模块发送通路控制信号和天线控制信号；

所述控制模块，用于通过所述控制开关接收所述通路控制信号，根据所述通路控制信号控制所述控制开关与所述收发电路的收发通路切换；以及，通过所述控制开关接收所述天线控制信号，根据所述天线控制信号控制所述控制开关与所述第一天线和所述第二天线的切换；

所述第一天线，用于在与所述控制开关连接后，与上端设备进行数据通信；所述第二天线，用于在与所述控制开关连接后，与下端设备进行数据通信。

2.根据权利要求1所述的数据传输装置，其特征在于，所述控制开关包括：第一双端选择开关和第二双端选择开关；所述处理模块包括：第一处理电路和第二处理电路；所述第一双端选择开关包括：第一端和第二端；所述第二双端选择开关包括：第三端和第四端；

所述第一双端选择开关，用于接收所述通路控制信号和所述天线控制信号，根据所述通路控制信号控制自身的所述第一端与所述收发电路的切换连接，根据所述天线控制信号控制自身的所述第二端与所述第一天线和所述第二天线的切换连接；

所述第二双端选择开关，用于接收所述通路控制信号和所述天线控制信号，根据所述通路控制信号控制自身的所述第三端与所述收发电路的切换连接，根据所述通路控制信号控制自身的所述第四端与所述处理模块中所述第一处理电路和所述第二处理电路的切换连接。

3.根据权利要求2所述的数据传输装置，其特征在于，所述处理模块包括：第一处理模块和第二处理模块；所述第二双端选择开关为两个；所述收发电路包括：第一收发电路和第二收发电路，分别通过各自对应的所述第二双端选择开关连接第一处理模块和第二处理模块；所述控制开关还包括：第三双端选择开关和第四双端选择开关；所述第三双端选择开关包括：第五端和第六端；所述第四双端选择开关包括：第七端和第八端；

所述第三双端选择开关，用于接收所述通路控制信号和所述天线控制信号，根据所述通路控制信号控制自身的所述第五端与所述第一收发电路的切换连接，根据所述天线控制信号控制自身的所述第六端与所述第一双端选择开关中所述第一端的切换连接；

所述第四双端选择开关，用于接收所述通路控制信号和所述天线控制信号，根据所述通路控制信号控制自身的所述第七端与所述第二收发电路的切换连接，根据所述天线控制信号控制自身的所述第八端与所述第一双端选择开关中所述第一端的切换连接。

4.根据权利要求2所述的数据传输装置，其特征在于，所述第一处理电路包括：接收电路、模数转换器和第一处理器；所述接收模块用于与所述收发电路连接；

所述第一处理电路，用于通过所述接收电路接收所述收发电路发送的传输数据，通过所述模数转换器对所述传输数据进行模数转换处理，通过所述第一处理器对处理后的所述传输数据进行处理。

5.根据权利要求2所述的数据传输装置，其特征在于，所述第二处理电路包括：发送电路、数模转换器和第二处理器；所述发送电路用于与所述收发电路连接；

所述第二处理电路，用于通过所述第二处理器输出所述传输数据，通过所述数模转换器对所述第二处理器输出的所述传输数据进行数模转换处理，通过所述发送电路将处理后的所述传输数据发送至所述收发电路。

6.一种数据传输系统，其特征在于，包括：智能数据处理器、检测器、第一接收器和中继器；所述中继器包括权利要求1-5任一项所述的数据传输装置，所述第一接收器和所述检测器各自包括一个天线；

所述中继器通过所述第一天线与所述检测器的一个天线进行数据通信，通过所述第二天线与所述第一接收器的一个天线进行数据通信；所述第一接收器与所述智能数据处理器连接。

7.根据权利要求6所述的数据传输系统，其特征在于，所述第一接收器、所述检测器和所述中继器各自包括的所述天线的工作频段均相同；

或者，所述第一接收器与所述检测器各自包括的所述天线的工作频段不同；所述中继器包括的所述第一天线与所述第一接收器包括的一个所述天线工作频段相同，其包括的所述第二天线与所述检测器包括一个所述天线的工作频段相同。

8.一种数据传输系统，其特征在于，包括：智能数据处理器、检测器、第二接收器和第三接收器；所述第二接收器包括权利要求1-5任一项所述的数据传输装置；所述第三接收器和所述检测器各自包括一个天线，

所述第二接收器通过一个所述天线与所述检测器的一个所述天线进行数据通信，通过另一个所述天线与所述第三接收器的一个所述天线进行数据通信；所述第三接收器与所述智能数据处理器连接；

所述第三接收器与所述检测器各自包括的所述天线的工作频段不同；

所述第二接收器包括的所述第一天线与所述第三接收器包括的一个所述天线工作频段相同，其包括的所述第二天线与所述检测器包括一个所述天线的工作频段相同。

9.一种数据传输方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1-5任一项所述的数据传输装置，所述方法包括：

所述数据传输装置接收上端设备分配的时间槽配置信息和标准时钟频率；所述时间槽配置信息至少包括：与所述上端设备的通信时间槽和通信信道、与下端设备的通信时间槽和通信信道；

所述数据传输装置根据所述时间槽配置信息和所述标准时钟频率，切换待用的通信天线；

所述数据传输装置根据所述时间槽配置信息中的所述通信时间槽，以所述时间槽配置信息匹配中的所述通信信道和切换的所述通信天线进行数据通信。

10.根据权利要求9所述的数据传输方法，其特征在于，所述数据传输装置包括射频模块；所述数据传输装置接收所述上端设备分配的所述时间槽配置信息之后，还包括：

根据所述时间槽配置信息中的所述通信信道，在所述通信时间槽内激活所述射频模块。