CN208903103U - 一种无线传输系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无线传输系统，该系统包括楼宇控制设备、至少一个信号发送器、至少一个信号接收器和DDC控制器，通过在楼宇控制设备与DDC控制器之间加装至少一个信号发送器和至少一个信号接收器，至少一个信号发送器和至少一个信号接收器进行接口控制信号和LoRa信号间的转换，实现了将楼宇控制设备与DDC控制器的接口控制信号传输转换为LoRa信号传输，通过使用LoRa技术，免除了繁琐的布线过程，降低了功耗，提高了信号接收的灵敏度，增大了楼宇控制系统的容量，提高了楼宇控制系统运行的稳定性。

Description

一种无线传输系统

技术领域

本实用新型涉及无线传输技术领域，具体涉及一种无线传输系统。

背景技术

随着无线网络的普及，越来越多的用户享受着无线传输带来的方便、快捷。而在楼宇控制系统中，DDC控制器(Direct Digital Control,直接数字控制)与照明系统、空调系统和通风系统等设备间的连接一般采取有线的方式。其中，施工流程主要包括：摆位、划线、钻孔、固定、配线和安装等步骤，钻孔和配线等步骤施工量大，电路系统中电流和电压易不稳定，功率损耗大，信号接收容易发生延迟，若出现线路故障，很难判断位置，检测维修困难等。

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，提供一种无线传输系统。实现了楼宇控制设备与DDC控制器之间基于LoRa(Long Range Radio)信号的无线传输通讯功能，解决了有线连接带来的施工量大、电路系统不稳定、接受信号灵敏度低和线路故障点难测等问题。

为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：一种无线传输系统，该系统连接于楼宇控制设备与DDC控制器之间，通过至少一个信号发送器将楼宇控制设备输出的接口控制信号转换为LoRa信号，通过至少一个信号接收器将LoRa信号转换为接口控制信号并传输到DDC控制器。

进一步的，至少一个信号发送器包括第一通信接口、第一微控制器、第一射频块和第一电源，其中：第一通信接口接收楼宇控制设备输出的接口控制信号；第一射频块将接口控制信号转换为LoRa信号，并发送LoRa信号。

进一步的，至少一个信号接收器包括第二通信接口、第二微控制器、第二射频块和第二电源，其中：第二射频块将接收到的LoRa信号转换为接口控制信号；第二通信接口将接口控制信号传输到DDC控制器。

进一步的，至少一个信号发送器与楼宇控制设备相连接。

进一步的，至少一个信号发送器包括：低频信号发送器、高频信号发送器、微波信号发送器、频率合成式信号发送器或LoRa调制信号发送器。

进一步的，至少一个信号接收器与DDC控制器相连接。

进一步的，至少一个信号接收器包括：有线信号接收器或无线信号接收器。

进一步的，至少一个信号发送器通过LoRa信号和第一天线相连接，至少一个信号接收器通过LoRa信号和第二天线相连接。

进一步的，接口控制信号包括RS485接口信号。

进一步的，第一通信接口包括RS485接口，第二通信接口包括RS485接口。

进一步的，第一微控制器包括型号为STM32的芯片，第二微控制器包括型号为STM32的芯片。

本实用新型采用以上技术方案，在楼宇控制设备和DDC控制器之间加装至少一个信号发送器和至少一个信号接收器，实现基于LoRa信号的无线通信功能，免除布线的繁琐步骤，应用LoRa信号进行通讯，降低了功耗，提高了信号接收灵敏度，加大了楼宇控制系统的容量，提高了楼宇控制系统运行的稳定性。

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构架图；

图3是本实用新型实施例中所适用的一种信号发送器的内部结构图；

图4是本实用新型实施例中所适用的一种信号接收器的内部结构图。

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，本实施例可适用于楼宇设备和DDC控制器之间进行信号传输的情况。参考图1，该系统具体可以包括：楼宇控制设备110、至少一个信号发送器120、至少一个信号接收器130和DDC控制器140，其中：

至少一个信号发送器120与楼宇控制设备110相连接，至少一个信号发送器120接收楼宇控制设备110输出的接口控制信号，将接口控制信号转换为LoRa信号进行发送；至少一个信号发送器120和至少一个信号接收器130通过LoRa网络进行信号传输；至少一个信号接收器130与DDC控制器140相连接，至少一个信号接收器130将接收到的LoRa信号转换为接口控制信号，并将接口控制信号传输到DDC控制器140；DDC控制器140分析处理接口控制信号。

具体的，在该无线传输系统中，楼宇控制设备110是指智能建筑中照明系统、空调系统和通风系统等设备，例如可以包括配电箱、照明控制器、流量调节阀、液位传感器、和水温传感器等。其中列举液位传感器和水温传感器作示例说明，液位传感器用于测量液位信息，水温传感器用于测量水温信息。楼宇控制设备110将感知到的外界信息变化进行实时显示和存储，并将外界信息变化传输到至少一个信号发送器120。此时，外界信息变化转换为接口控制信号，至少一个信号发送器120接收接口控制信号，并对接口控制信号按照LoRa调制技术进行波段和频率等调整，将接口控制信号转换为LoRa信号。LoRa信号通过LoRa网络传输到至少一个信号接收器130，至少一个信号接收器130将接收到的LoRa信号按照LoRa调制技术的逆过程进行调整，将LoRa信号转换为接口控制信号，至少一个信号接收器130将接口控制信号传输到DDC控制器140，DDC控制器140再对接口控制信号进行分析处理，执行各种逻辑控制功能，并传给上位机，上位机可以对信息进行统一监控，并根据设定参数进行信息研判，预测趋势，下达调整指令使整个楼宇控制系统稳定运行。

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，在物联网发展中广受应用。

本实用新型实施例中，通过接口控制信号与LoRa信号之间的转换，改变了原传输系统一般采用的有线接口方式，实现了楼宇控制设备110与DDC控制器140之间基于LoRa信号的无线通讯功能，应用基于LoRa信号的通讯传输方式，降低了功耗，提高了信号接收的灵敏度，加大了整个楼宇控制系统的容量，提高了楼宇控制系统运行的稳定性。同时，无线部署的通讯方式可以有效增加设备部署的距离，使得楼宇控制设备110的部署范围扩大，增加信息采集的点位和准确性。

进一步的，至少一个信号发送器120包括第一通信接口121、第一微控制器(MicroController Unit,MCU)122、第一射频块123和第一电源124；其中，第一通信接口121接收楼宇控制设备110输出的接口控制信号；第一射频块123将接口控制信号转换为LoRa信号，并发送LoRa信号。

详细的，在至少一个信号发送器120中，由第一电源124进行供电，首先楼宇控制设备110输出接口控制信号，第一通信接口121接收此接口控制信号，遵守Modbus规约(又名Modbus protocol,Modbus通讯协议)。Modbus通讯协议是一种已广泛应用于当今工业控制领域的通用通讯协议，通过此协议，DDC控制器140之间或DDC控制器140经由网络(如以太网)可以和其它设备之间进行通信。然后第一微控制器122对第一通信接口121接收的接口控制信号进行处理，最后第一射频块123按照LoRa调制技术调节信号的波段和频率等，将接口控制信号转换为LoRa信号，并发送LoRa信号。

进一步的，至少一个信号接收器130包括第二通信接口131、第二微控制器132、第二射频块133和第二电源134；第二射频块133将接收到的LoRa信号转换为接口控制信号；第二通信接口131将接口控制信号传输到DDC控制器140。

具体的，在至少一个信号接收器130中，由第二电源134进行供电。首先第二射频块133接收LoRa信号，并按照LoRa调制技术的逆过程将LoRa信号转换为接口控制信号，然后第二微控制器132对接口控制信号进行处理，最后第二通信接口131输出接口控制信号至DDC控制器140，并遵守Bacnet规约(又名A Data Communication Protocol for BuildingAutomation and Control Networks，简称《Bacnet协议》楼宇自动控制网络数据通讯协议)。Bacnet协议是针对采暖、通风、空调和制冷控制设备所设计的，同时也为其他楼宇控制系统(例如照明、安保和消防等系统)的集成提供一个基本原则。

进一步的，至少一个信号发送器120与楼宇控制设备110相连接。

具体的，至少一个信号发送器120与楼宇控制设备110通过第一通信接口121进行连接，接口控制信号遵守Modbus规约。

进一步的，至少一个信号发送器120包括：低频信号发送器、高频信号发送器、微波信号发送器、频率合成式信号发送器或LoRa调制信号发送器。

详细的，至少一个信号发送器120是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。该设备用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号，目前正弦信号是使用最广泛的电测试信号，正弦信号根据工作频率范围包括低频信号发送器、高频信号发送器和微波信号发送器；按照频率改变方式包括频率合成式信号发送器。适用于本实用新型的信号发送器可选为LoRa调制信号发送器，根据楼宇控制设备110中对液位传感器和水温传感器的描述，第一LoRa调制信号发送器接收承载液位信息的接口控制信号，并按照LoRa调制技术调节信号的波段和频率得到承载液位信息的LoRa信号，最后，第一LoRa调制信号发送器将承载液位信息的LoRa信号发送出去；第二LoRa调制信号发送器接收承载水温信息的接口控制信号，并按照LoRa调制技术调节信号的波段和频率得到承载水温信息的LoRa信号，最后，第二LoRa调制信号发送器将承载水温信息的LoRa信号发送出去。

进一步的，至少一个信号接收器130与DDC控制器140相连接。

具体的，至少一个信号接收器130与DDC控制器140通过第二通信接口131进行连接，接口控制信号遵守Bacnet规约。

进一步的，至少一个信号接收器130包括：有线信号接收器或无线信号接收器。

详细的，至少一个信号接收器130是一种可以接收电测试信号的装置。老式的信号接收器为有线信号接收器，通过导线进行电测试信号的传输，现代广泛应用无线信号接收器，相比有线信号接收器，无线信号接收器安装和使用更方便。例如，适用于本实用新型的信号接收器可选为LoRa信号接收器，其中，LoRa信号接收器为无线信号接收器的一种。根据楼宇控制设备110中对液位传感器和水温传感器的描述，第一LoRa信号接收器接收承载液位信息的LoRa信号，按照LoRa调制技术的逆过程将承载液位信息的LoRa信号转换为承载液位信息的接口控制信号，最后将承载液位信息的接口控制信号输出到DDC控制器140；第二LoRa信号接收器接收承载水温信息的LoRa信号，按照LoRa调制技术的逆过程将承载水温信息的LoRa信号转换为承载水温信息的接口控制信号，最后将承载水温信息的接口控制信号输出到DDC控制器140。

进一步的，至少一个信号发送器120通过LoRa信号和第一天线相连接，至少一个信号接收器130通过LoRa信号和第二天线相连接。

详细的，至少一个信号发送器120和至少一个信号接收器130之间采用基于LoRa信号传输的无线通讯方式，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。因此，本实用新型实施例中的第一天线用于接收至少一个信号发送器120发送的LoRa信号，第一天线再发射LoRa信号；第二天线用于接收第一天线输出的LoRa信号，并发射到至少一个信号接收器130。

进一步的，接口控制信号包括RS485接口信号。

具体的，接口控制信号为多种，可根据设备具体的硬件接口而定，比如RS485接口传输的信号为RS485接口信号，RS422接口传输的信号为RS422接口信号。

进一步的，第一通信接口121包括RS485接口，第二通信接口131包括RS485接口。

详细的，根据具体硬件接口，第一通信接口121包括RS485接口和RS422接口，第二通信接口131包括RS485接口和RS422接口。

进一步的，第一微控制器122包括STM32芯片，第二微控制器132包括STM32芯片。

详细的，第一微控制器122采用的芯片有多种，如STM32芯片，第二微控制器132采用的芯片有多种，如STM32芯片。

另外还有，第一射频块123包括型号为SX1278射频块，第二射频块133包括型号为SX1278射频块。

在一个具体的例子中，图2是一种无线传输系统的构架图，图2中楼宇控制设备包括传感器，由楼宇控制设备或传感器输出的接口控制信号，并传输到信号发送器。因为实际情况中楼宇控制设备和传感器不止一个，所以信号发送器为至少一个，相对应的信号接收器也不止一个，图2仅用来示意，并不对信号发送器和信号接收器的数量形成具体限定。信号发送器和信号接收器之间通过LoRa网络传输LoRa信号，DDC控制器与信号接收器相连接，处理并上传接口控制信号至上位机。

示例性的，图3是一种信号发送器的内部结构图，第一通信接口121接受的信号遵守Modbus规约，第一通信接口121接收的接口控制信号传输到第一微控制器122。第一微控制器122对接口控制信号处理后传输到第一射频块123，第一射频块123将接口控制信号转换为LoRa信号，并发送出去。由第一天线接收LoRa信号进行再发送，第一电源124对信号发送器进行供电。

例如，图4是一种信号接收器的内部结构图，第二射频块133接收第二天线传送的LoRa信号，将LoRa信号转换为接口控制信号，并将接口控制信号传输到第二微控制器132。第二微控制器132对接口控制信号处理，并传输到第二通信接口131。第二通信接口131再将接口控制信号传输到DDC控制器140，并遵守Bacnet规约，第二电源134对信号接收端进行供电。

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 (11)

1.一种无线传输系统，其特征在于，包括楼宇控制设备、至少一个信号发送器、至少一个信号接收器和DDC控制器，其中：

所述至少一个信号发送器与所述楼宇控制设备相连接，所述至少一个信号发送器接收所述楼宇控制设备输出的接口控制信号，将所述接口控制信号转换为LoRa信号进行发送；

所述至少一个信号发送器和所述至少一个信号接收器通过LoRa网络进行信号传输；

所述至少一个信号接收器与所述DDC控制器相连接，所述至少一个信号接收器将接收到的所述LoRa信号转换为所述接口控制信号，并将所述接口控制信号传输到所述DDC控制器；

所述DDC控制器分析处理所述接口控制信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个信号发送器包括第一通信接口、第一微控制器、第一射频块和第一电源，其中：

所述第一通信接口接收所述楼宇控制设备输出的所述接口控制信号；

所述第一射频块将所述接口控制信号转换为所述LoRa信号，并发送所述LoRa信号。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述至少一个信号接收器包括第二通信接口、第二微控制器、第二射频块和第二电源，其中：

所述第二射频块将接收到的所述LoRa信号转换为所述接口控制信号；

所述第二通信接口将所述接口控制信号传输到所述DDC控制器。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述至少一个信号发送器与所述楼宇控制设备相连接。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述至少一个信号发送器包括：低频信号发送器、高频信号发送器、微波信号发送器、频率合成式信号发送器或LoRa调制信号发送器。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述至少一个信号接收器与所述DDC控制器相连接。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述至少一个信号接收器包括：有线信号接收器或无线信号接收器。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个信号发送器通过所述LoRa信号和第一天线相连接，所述至少一个信号接收器通过所述LoRa信号和第二天线相连接。

9.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述接口控制信号包括RS485接口信号。

10.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一通信接口包括RS485接口，所述第二通信接口包括RS485接口。

11.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一微控制器包括型号为STM32的芯片，所述第二微控制器包括型号为STM32的芯片。