CN208888644U - 一种无线通讯系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无线通讯系统，该系统包括DDC控制器、至少一个LoRa转换终端、网间连接器和上位机。通过在DDC控制器与上位机之间增加至少一个LoRa转换终端，至少一个LoRa转换终端将DDC控制器输出的接口信号转换为LoRa信号，并传输到网间连接器，网间连接器将LoRa信号上传至上位机。实现了基于LoRa信号进行远程控制的功能，增大了楼宇控制系统的容量，提高了对楼宇控制设备在控制过程中的实时性、稳定性以及灵活性。

Description

一种无线通讯系统

技术领域

本实用新型涉及无线传输系统领域，具体涉及一种无线通讯系统。

背景技术

随着互联网业的发展，无线网络已经成为我们生活中不可缺少的一部分。而应用在智能建筑中的通讯系统仍存在一些缺陷或不足。现阶段，楼宇控制系统中的楼控管理设备即上位机与DDC控制器(Direct Digital Control，直接数字控制)的远程通信主要采用RS485方式。这种通信方式通常采用轮询方式，吞吐量较低，不适用于通信量要求较大的场合；楼控控制设备较多时，实时性较差；在多节点、长距离场合需对网络进行阻抗匹配等调试，导致楼宇控制系统的稳定性和灵活性较差，增添了工程复杂性；而在总线传输中，网络总线中通常没有隔离设备，当网络上某一节点出现故障时，可能会对原有电磁波产生干扰，导致系统整体或局部的瘫痪，而且又难以判断其故障位置。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无线通讯系统，实现了上位机与DDC控制器(Direct Digital Control，直接数字控制)之间基于LoRa(LongRange Radio)信号进行远程通讯的功能。增大了楼宇控制系统的容量，提高了对楼宇控制设备在控制过程中的实时性、稳定性以及灵活性。

为实现以上目的，本实用新型提出了一种无线传输系统，该系统连接于DDC控制器与上位机之间，通过至少一个LoRa转换终端将DDC控制器接收的接口信号转换为LoRa信号，并将LoRa信号传输到网间连接器，网间连接器将接收到的至少一个LoRa转换终端的LoRa信号上传至上位机。

进一步的，上位机根据LoRa信号生成调整信号，以指示DDC控制器根据调整信号调整接口信号。

进一步的，至少一个LoRa转换终端包括通信接口、微控制器、LoRa射频块和电源；通信接口接收DDC控制器传输的接口信号，并将接口信号传输到微控制器；微控制器对接口信号进行处理，并将处理后的接口信号传输到LoRa射频块；LoRa射频块将处理后的接口信号转换为LoRa信号，并将LoRa信号发送到网间连接器。

进一步的，该系统还包括：楼宇控制设备，楼宇控制设备和DDC控制器相连接，DDC控制器接收楼宇控制设备发出的接口信号；楼宇控制设备还接收DDC控制器根据调整信号得到的调整接口信号。

进一步的，该系统还包括下位机，其中：下位机接收网间连接器传输到的LoRa信号，并将LoRa信号转换成数字信号传输到上位机；上位机根据数字信号生成调整信号，下发调整信号至下位机；下位机根据调整信号转换成相应LoRa信号反馈到网间连接器。

进一步的，网间连接器包括LoRa网关。

进一步的，DDC控制器包括RS485接口。

进一步的，通信接口包括RS485接口和/或RS422接口。

进一步的，微控制器包括型号为STM32的芯片。

进一步的，LoRa射频块包括LoRa接口。

本实用新型采用以上技术方案，在DDC控制器与上位机之间增加至少一个LoRa转换终端，改变常用的接口通讯方式，实现了基于LoRa信号进行远程控制的功能，增大了楼宇控制系统的容量，提高了楼宇控制设备在控制过程中的实时性、稳定性以及灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种无线传输系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中所适用的一种无线传输系统的信号传输图；

图3是本实用新型实施例中所适用的一种LoRa转换终端的内部结构图；

图4是本实用新型实施例中所适用的一种LoRa转换终端的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

实施例

图1是本实用新型实施例中的一种无线传输系统的结构示意图，本实施例可适用于DDC控制器与上位机间进行信号传输的情况。参考图1，该系统具体可以包括：DDC控制器110、至少一个LoRa转换终端120、网间连接器130和上位机140，其中：DDC控制器110与至少一个LoRa转换终端120相连接，DDC控制器110将接收到的接口信号传输到至少一个LoRa转换终端120；至少一个LoRa转换终端120与网间连接器130相连接，至少一个LoRa转换终端120将接口信号转换为LoRa信号，并将LoRa信号发送到网间连接器130；网间连接器130与上位机140相连接，网间连接器130将接收到的至少一个LoRa转换终端120的LoRa信号传输到上位机140。

具体的，本实用新型实施例中的无线传输系统可以是楼宇控制系统，示例性的，楼宇控制系统中配置有DDC控制器110、供冷系统、供热系统、消防系统和照明系统等设备。DDC控制器110接收楼宇控制系统中配备的供冷系统、供热系统、消防系统和照明系统等设备发出的接口信号。在一个具体的例子中，以照明系统和供热系统来进行说明，照明系统发出的接口信号可以是电压信号，其中，该电压信号可以是灯泡的当前工作电压为4.8V。DDC控制器110接收到该电压信号后，将其传输到第一LoRa转换终端125，第一LoRa转换终端125将该4.8V的电压信号转换为对应的第一LoRa信号，并将该第一LoRa信号发送到网间连接器130。

此外，供热系统发出的接口信号可以是温度传感器发出的水温为55℃的第二信号，DDC控制器110接收到第二信号后，将其传输到第二LoRa转换终端126，第二LoRa转换终端126将该第二信号转换为对应的第二LoRa信号，并将第二LoRa信号发送到网间连接器130。网间连接器130接收第一LoRa转换终端125发送到的第一LoRa信号和第二LoRa转换终端126发送到的第二LoRa信号，再上传至上位机140。需要说明的是，图1中仅用2个LoRa转换终端来示意，其中，第一LoRa转换终端125和第二LoRa转换终端126可以相同也可以不同。

接下来对LoRa网络传输技术进行说明：LoRa全称“Long Range Radio”，是一种基于扩频技术的低功耗、长距离的无线通信技术。主要面向物联网，应用于电池供电的无线局域网和广域网设备。LoRa由于其较低的功耗水平、灵敏的接收度、大容量且稳定的特性和宽广的覆盖距离，在物联网发展中应用广泛。

本实用新型实施例中，通过在DDC控制器110与上位机140之间增加至少一个LoRa转换终端120，至少一个LoRa转换终端120将DDC控制器110输出的接口信号转换为LoRa信号，并传输到网间连接器130，网间连接器130将LoRa信号上传至上位机140。改变常用的接口通讯方式，实现了基于LoRa信号进行远程控制的功能，增大了楼宇控制系统的容量，提高了对楼宇控制设备在控制过程中的实时性、稳定性以及灵活性。

进一步的，上位机140根据LoRa信号生成调整信号，以指示DDC控制器110根据调整信号调整接口信号。

详细的，根据本实用新型实施例中照明系统和供热系统信号传输的描述，上位机140对灯泡电压为4.8V的电压信号对应的第一LoRa信号和水温为55℃的第二信号对应的第二LoRa信号进行分析处理。上位机140根据原参数设定如灯泡的额定电压5V和供热系统所需的额定水温温度为60℃，确定4.8V<5V且55℃<60℃，并发出对应的调整信号，具体的调整信号可以是提高灯泡的电压至5V以及增大供热系统的水温至60℃。具体的，上位机140将提高灯泡的电压至5V对应的LoRa信号反馈到网间连接器130，网间连接器130再将该LoRa信号反馈到第一LoRa转换终端125，第一LoRa转换终端125收到该调整信号对应的LoRa信号后，将该LoRa信号转换为对应的接口信号，并将转换后的接口信号反馈到DDC控制器110。DDC控制器110根据提高灯泡的电压至5V对应的接口信号控制照明系统，使照明系统将灯泡的电压由4.8V升至5V，以改善灯泡的亮度等。

进一步的，至少一个LoRa转换终端120包括通信接口121、微控制器122、LoRa射频块123和电源124；通信接口121接收DDC控制器110传输的接口信号，并将接口信号传输到微控制器122；微控制器122对接口信号进行处理，并将处理后的接口信号传输到LoRa射频块123；LoRa射频块将处理后的接口信号转换为LoRa信号，并将LoRa信号发送到网间连接器130。

具体的，在至少一个LoRa转换终端120中，由电源124进行供电。首先，通信接口121接收DDC控制器110传输的接口信号，然后，通信接口121将接口信号传输到微控制器122，微控制器122对接口信号进行处理，并将处理后的接口信号传输到LoRa射频块123，LoRa射频块123按照LoRa调制技术调节信号的波段和频率，将接口信号转换为LoRa信号。最后，LoRa射频块123将LoRa信号发送到网间连接器130。其中，在实际的应用过程中，LoRa信号作为一种无线电电磁波信号，需要天线进行接收和发射，可以在LoRa信号发送到网间连接器130过程中加装天线。

进一步的，该系统还包括：楼宇控制设备100，楼宇控制设备100和DDC控制器110相连接，DDC控制器110接收楼宇控制设备100发出的接口信号；楼宇控制设备100还接收DDC控制器110根据调整信号得到的调整接口信号。

具体的，在智能楼宇控制系统中，楼宇控制设备100包括供冷系统、供热系统、消防系统和照明系统等设备。如供冷系统和供热系统具体包括上位温度传感器、下位温度传感器、配电箱、水泵、流量调节阀、流量传感器和液位传感器等设备，照明系统具体包括照明控制器和电磁继电器等。根据本实用新型实施例中照明系统信号传输的描述，灯泡的当前工作电压为4.8V的接口信号可由照明控制器发出，DDC控制器110接收照明控制器发出的灯泡电压为4.8V的电压信号，传输到至少一个LoRa转换终端120；照明控制器还接收DDC控制器110反馈的调整灯泡的电压至5V的接口信号，将灯泡的电压由4.8V升至5V。

进一步的，该系统还包括下位机，其中：下位机接收网间连接器130传输到的LoRa信号，并将LoRa信号转换成数字信号传输到上位机140；上位机140根据数字信号生成调整信号，下发调整信号至下位机；下位机将调整信号转换成相应LoRa信号反馈到网间连接器130。

具体的，在该系统中，直接与上位机进行联系的可以是下位机，根据本实用新型实施例中照明系统信号传输的描述，下位机接收网间连接器130传输到的LoRa信号，该LoRa信号对应灯泡的电压为4.8V的电压信号。下位机将该LoRa信号转成数字信号传输到上位机140，上位机140对数字信号对应的电压信号进行分析，与上位机140中原电压信号设定为5V进行比较，得到将灯泡的电压由4.8V升至5V的调整信号，其中，该调整信号为数字信号。上位机140下发该调整信号至下位机，下位机将该调整信号转换成相应LoRa信号，并反馈调整信号相应的LoRa信号到网间连接器130。

进一步的，网间连接器130包括LoRa网关。

详细的，网间连接器130在本实施例中可以为LoRa网关，LoRa网关接收多个LoRa转换终端发送的LoRa信号，并上传至上位机140。

进一步的，DDC控制器110包括RS485接口。

详细的，DDC控制器110包括一般的RS485接口或者少有的RS422接口。

进一步的，通信接口121包括RS485接口和/或RS422接口。

具体的，通信接口121可根据硬件设备具体的接口情况而定，例如可以是RS485接口，还可以是RS422接口。

进一步的，微控制器122包括型号为STM32的芯片。

详细的，微控制器122可以选用型号为STM32的芯片、8031或87C51的芯片。

进一步的，LoRa射频块123包括LoRa接口。

具体的，LoRa模块包括LoRa接口，LoRa接口可进行接口信号与LoRa信号之间的转换。

在一个具体的例子中，图2是一种无线传输系统的信号传输图，图2示意了整个楼宇控制系统进行通讯的过程。其中楼宇控制设备100包括：上位温度传感器、下位温度传感器、配电箱、水泵、流量传感器、液位传感器和照明控制器等设备，图2只列举以上七种设备作为示例。图2包括接口信号上传和调整信号反馈两个过程。

首先对接口信号的上传过程进行描述，具体的，楼宇控制设备100发出接口信号，DDC控制器110中的AI(Analog Input,模拟量输入)模块和DI(Digital Input,数字量输入)模块接收发出的接口信号，并通过RS485接口传输接口信号到至少一个LoRa转换终端120。在实际的应用中，楼宇控制系统中的DDC控制器110不止一个，所以LoRa转换终端也不止一个，图2仅用来示意，并不对LoRa转换终端的数量形成具体限定。至少一个LoRa转换终端120将接口信号转换为LoRa信号，并将LoRa信号传输到网间连接器130，网间连接器130将LoRa信号上传至上位机140。

其次对调整信号的反馈过程进行描述，具体的，上位机140根据LoRa信号生成调整信号，上位机140下达调整信号进行反馈，调整信号反馈到网间连接器130。网间连接器130再将调整信号反馈到至少一个LoRa转换终端120，至少一个LoRa转换终端120收到调整信号，其中，传输到至少一个LoRa转换终端120的调整信号为LoRa信号。至少一个LoRa转换终端120将LoRa信号形式的调整信号转换为对应的接口信号，并将转换后的接口信号反馈到DDC控制器110中的RS485接口。DDC控制器110中的AO(Analog Output,模拟量输出)模块和DO(Digital Output,数字量输出)模块输出转换后的接口信号到楼宇控制设备100，使楼宇控制设备100作出调整。

示例性的，图3是一种LoRa转换终端的内部结构图，图3中楼宇控制设备100发出接口信号，DDC控制器110接收接口信号通过RS485接口传输到至少一个LoRa转换终端120的通信接口121。通信接口121将接口信号传输到微控制器122，微控制器122对接口信号进行处理，并将处理后的接口信号传输到LoRa射频块123。LoRa射频块123将接口信号转换为LoRa信号，最后将LoRa信号发送到网间连接器130，在实际的应用过程中，LoRa信号作为一种无线电电磁波信号，需要天线进行接收和发射，可以在LoRa信号发送到网间连接器130过程中加装天线。网间连接器130可通过4G、GPRS或WIFI的形式传输LoRa信号到上位机140。

例如，图4是本实用新型实施例中所适用的一种LoRa转换终端的结构示意图，本产品由Timeloit时代凌宇公司研制。LoRa转换终端提供RS485接口或RS422接口，图4中列举RS485接口为例，RS485接口可直接连接DDC控制器，进行接口信号和LoRa信号之间的转换。图4中提供可选的电源接口：电源a和电源b，可选的RS485接口：RS485接口1和RS485接口2。

在一个具体的例子中，对本实用新型实施例中适用的一种LoRa转换终端进行说明。LoRa转换终端主要性能指标如下：

射频频率：433MHz免费工业频段(LORA调制技术)

发射功率：<+14dBm

接口：2个RS485(或RS422)接口，内置15KV ESD保护

数据位：8位；停止位：1位、2位；校验：无校验、奇校验、偶校验

波特率：300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200bps

输入电压：DC5～36V

防护等级：金属外壳，保护等级IP30

工作温度：-40～85℃

存储温度：-45～105℃

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种无线通讯系统，其特征在于，包括DDC控制器、至少一个LoRa转换终端、网间连接器和上位机，其中：

所述DDC控制器与所述至少一个LoRa转换终端相连接，所述DDC控制器将接收到的接口信号传输到所述至少一个LoRa转换终端；

所述至少一个LoRa转换终端与所述网间连接器相连接，所述至少一个LoRa转换终端将所述接口信号转换为LoRa信号，并将所述LoRa信号发送到所述网间连接器；

所述网间连接器与所述上位机相连接，所述网间连接器将接收到的所述至少一个LoRa转换终端的LoRa信号传输到所述上位机。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述上位机根据所述LoRa信号生成调整信号，以指示所述DDC控制器根据所述调整信号调整所述接口信号。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个LoRa转换终端包括通信接口、微控制器、LoRa射频块和电源；

所述通信接口接收所述DDC控制器传输的所述接口信号，并将所述接口信号传输到所述微控制器；

所述微控制器对所述接口信号进行处理，并将处理后的接口信号传输到所述LoRa射频块；

所述LoRa射频块将所述处理后的接口信号转换为所述LoRa信号，并将所述LoRa信号发送到所述网间连接器。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，该系统还包括：

楼宇控制设备，所述楼宇控制设备和所述DDC控制器相连接，所述DDC控制器接收所述楼宇控制设备发出的接口信号；

所述楼宇控制设备还接收所述DDC控制器根据所述调整信号得到的调整接口信号。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，该系统还包括下位机，其中：

所述下位机接收所述网间连接器传输到的所述LoRa信号，并将所述LoRa信号转换成数字信号传输到所述上位机；

所述上位机根据所述数字信号生成调整信号，下发所述调整信号至所述下位机；

所述下位机根据所述调整信号转换成相应LoRa信号反馈到所述网间连接器。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述网间连接器包括LoRa网关。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述DDC控制器包括RS485接口。

8.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述通信接口包括RS485接口和/或RS422接口。

9.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述微控制器包括型号为STM32的芯片。

10.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述LoRa射频块包括LoRa接口。