CN220933380U - 一种基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统，包括建筑设备运维平台，带LoRa通讯功能的楼宇控制器，建筑设备运维平台与至少一个楼宇控制器通过以太网通讯连接，至少一个楼宇控制器与大楼传感器连接，至少一个楼宇控制器与大楼现场设备连接，建筑设备运营平台通过与之连接的楼宇控制器连接于连接有楼宇控制器的大楼传感器和连接有楼宇控制器的大楼现场设备。可通过简单的布置方式将楼宇所有的传感器和现场设备数据上传至建筑设备运维平台，可在不进行长距离布线以及存量建筑改造的情况下实现楼宇自控系统的开通。

Description

一种基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统

技术领域

本实用新型属于楼宇自控系统技术领域，尤其是涉及一种基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统。

背景技术

楼宇自控系统作为建筑智能化系统的重要组成部分，近几年在国内建筑行业越来越受到重视。楼宇自控系统作为建筑节能的重要控制系统，给智慧建筑能耗的节约以及管理带来了前所未有的便捷。从近些年对于楼宇自控系统的建筑对比来看，节能效果比较明显，通常能节约10％-30％的建筑能耗。

现在的楼宇自控系统开通率还不是很高，主要问题在以下几点问题：

新建项目施工布线难度高；

项目线缆检查维护难度高；

改造项目施工布线难度高，成本高。

以上几点导致了本应为建筑带来便捷运维功能的楼宇自控，反倒成了受制于专业性，后期使用维护较为困难的系统。

现有技术中，虽然存在使用Lora通讯技术作为楼宇控制系统中各模块之间无线通讯方式的方案，例如中国专利公开的一种基于LoRa技术的无线智能楼宇控制系统[申请号：CN202120824990.6]，包括：中心控制器、LoRa无线扩频通信模块、现场设备、设备控制器、现场传感器和传感器控制器；中心控制器用于实现整个系统的电路的控制逻辑,LoRa无线扩频通信模块连接中心控制器,现场设备和设备控制器用于设置在楼宇现场,现场设备与设备控制器连接，现场传感器和传感器控制器用于设置在楼宇现场,现场传感器与传感器控制器连接,LoRa无线扩频通信模块通过远程通信与设备控制器以及传感器控制器进行连接。

该方案虽然采用了LoRa无线通信技术，但是这里系统的LoRa无线通信是基于LoRa无线扩频通信替代有线通讯，并不能解决现有技术的楼宇自控系统因为前述三点原因导致的开通率不强的问题，以及存量建筑改造时的末端施工难度高的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统。

一种基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统，包括建筑设备运维平台，还包括带LoRa通讯功能的楼宇控制器，建筑设备运维平台与至少一个楼宇控制器通过以太网通讯连接，至少一个楼宇控制器与大楼传感器连接，至少一个楼宇控制器与大楼现场设备连接，建筑设备运营平台通过与之连接的楼宇控制器连接于连接有楼宇控制器的大楼传感器和连接有楼宇控制器的大楼现场设备。

在上述的基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统中，同一个楼宇控制器连接一个大楼现场设备或大楼传感器。即，在该方案中，一个楼宇控制器只能连接一个大楼现场设备或大楼传感器。

在上述的基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统中，同一个楼宇控制器连接多个大楼现场设备和/或大楼传感器。即，在该方案中，一个楼宇控制器可以连接两个或多个大楼现场设备、大楼传感器，具体现场布置时，则根据需要连接。

在上述的基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统中，楼宇控制器包括有线通讯模块、无线通讯模块以及信号处理模块。无线通讯模块、有线通讯模块均与信号处理模块连接，无线通讯模块/有线通讯模块用于无线/有线发送和接收通讯指令包，并且通过信号处理模块对有线通讯指令包、无线通讯指令包的信号进行处理，经过处理后的指令包转发至带LoRa通讯功能的大楼传感器，大楼现场设备以及建筑设备运维平台。例如，通过有线通讯模块接收到大楼传感器的数据，然后经过信号处理模块进行处理以后经由无线通讯模块传输给与建筑设备运维平台连接的楼宇控制器若具有较远，则经由其他楼宇控制器转发直至发送至与建筑设备运维平台连接的楼宇控制器，该楼宇控制器的无线通讯模块将接收到前述大楼传感器的数据，经过信号处理模块进行处理以后该数据信号经有线通讯模块传输给建筑设备运维平台。

在上述的基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统中，有线通讯模块包括以太网通讯模块，楼宇控制器通过以太网通讯模块连接于建筑设备运维平台。

在上述的基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统中，有线通讯模块还包括SCSI接口、SATA接口、DB接口、串行接口、USB接口、USB Type-C接口、RJ45接口、Dock接口、PS/2接口中的任意一种或多种的组合。厂家生产时，可以对一些楼宇控制器配置为带其中一种或两种接口，对另一些楼宇控制器配置为带另外的一种或两种接口，楼宇自控控制系统中用到的多个楼宇控制器可以具有不同的有线通讯模块，具体根据相应的大楼传感器和大楼现场设备需要选择具有相应接口的楼宇控制器。

在上述的基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统中，楼宇控制器通过有线通讯模块连接于不带LoRa通讯功能的大楼现场设备、大楼传感器。每个楼宇控制器根据需要和配置连接其中的一种或2种。

在上述的基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统中，无线通讯模块包括LoRa通讯模块，通过LoRa通讯模块连接于其他楼宇控制器、带有LoRa通讯功能的大楼传感器、带LoRa通讯功能的大楼现场设备中的任意一种或多种。每个楼宇控制器根据需要连接其中的一种或多种。

通过以上带LoRa通讯功能楼宇控制器有线连接不带LoRa通讯功能的大楼传感器和大楼现场设备，以及通过LoRa无线通讯方式无线连接带LoRa通讯功能的大楼传感器和大楼现场设备，实现将大楼现场设备和大楼传感器的的数据上传至建筑设备运维平台并对大楼现场设备进行控制，使得建筑设备运维平台得以监测和控制大楼现场设备，完成整体楼宇自控系统的建立。

在上述的基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统中，建筑设备运维平台包括有控制模块和平台通讯模块，通过平台通讯模块与楼宇控制器通信。平台通讯模块主要是以太网通讯模块及其以太网接口。

在上述的基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统中，楼宇控制器通过无线LoRa通信技术向其他楼宇控制器、带有LoRa通讯功能的大楼传感器、带LoRa通讯功能的大楼现场设备广播连接请求，以使接受到连接请求的待连接终端向相应楼宇控制器返回应答包；

应答包包括待连接终端的终端ID号，根据应答包中待连接终端ID号与待连接终端建立通信连接。

初次装配时，大楼内所有楼宇控制器以及带LoRa通讯功能的大楼传感器和带LoRa通讯功能的大楼现场设备可以同时发起连接请求，各设备基于顺序将依次与在设定距离/设定信号强度范围内的设备建立连接，最终组建成一个依靠LoRa通讯的大楼控制网络，并且该控制网络的实现不需要长距离布线，也不需要对已有的现场设备和传感器进行大量的改造，避免存量建筑因为维护改造困难导致的开通率不强的问题。

本实用新型的优点在于：

本方案通过建筑设备运维平台与楼宇控制器通过以太网通讯连接，且楼宇控制器通过无线LoRa通讯技术与其他LoRa通讯功能的楼宇控制器、带LoRa通讯功能的大楼传感器、带LoRa通讯功能的大楼现场设备建立无线数据连接，同时楼宇控制器具有有线通讯模块，与不带有LoRa通讯功能的大楼传感器和大楼现场设备连接使其能够加入楼宇控制网，可将所有楼宇控制器以及带LoRa通讯功能的大楼传感器和带LoRa通讯功能的大楼现场设备的数据上传至建筑设备运维平台，可在不进行长距离布线时实现楼宇自控系统的开通，同时能够避免存量建筑因为维护改造困难导致的开通率不强的问题。

附图说明

图1为本实用新型中建筑设备运维平台与楼宇控制器之间的连接框图；

图2为本实用新型中楼宇控制器组成示意图；

图3为本实用新型中建筑设备运维平台组成示意图。

附图标记：建筑设备运维平台1；平台通讯模块11；控制模块12；楼宇控制器2；有线通讯模块21；无线通讯模块22；信号处理模块23；大楼传感器3；大楼现场设备4。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1所示，本实施例公开了一种基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统，包括建筑设备运维平台1，以及带LoRa通讯功能的楼宇控制器2，建筑设备运维平台1与至少一个楼宇控制器2通过以太网通讯连接，至少一个楼宇控制器2与大楼传感器3连接，至少一个楼宇控制器2与大楼现场设备4连接，建筑设备运营平台1通过与之连接的楼宇控制器2连接于连接有楼宇控制器2的大楼传感器3和连接有楼宇控制器2的大楼现场设备4。

建筑设备运维平台1包括有用于存储楼宇自控系统的设置数据、运行日志以及各计量仪表的存储器，可以实现对系统管理软件提供采集数据的断网续传等功能。

在一个实施例中，同一个楼宇控制器连接一个大楼现场设备或大楼传感器。在另一实施例中，同一个楼宇控制器连接多个大楼现场设备和/或大楼传感器。

具体地，如图2所示，楼宇控制器2包括有线通讯模块21、无线通讯模块22以及信号处理模块23。有线通讯模块21包括以太网通讯模块，楼宇控制器2通过以太网通讯模块连接于建筑设备运维平台1。有线通讯模块21还包括SCSI接口、SATA接口、DB接口、串行接口、USB接口、USB Type-C接口、RJ45接口、Dock接口、PS/2接口中的任意一种或多种的组合。楼宇控制器2通过有线通讯模块21连接于不带LoRa通讯功能的大楼现场设备4、大楼传感器3。投入使用时，根据现场需求，选择具有相应接口的楼宇控制器2实现与各种大楼现场设备和大楼传感器的连接。

无线通讯模块21包括LoRa通讯模块，通过LoRa通讯模块连接于其他楼宇控制器2、带有LoRa通讯功能的大楼传感器3、带LoRa通讯功能的大楼现场设备4中的任意一种或多种，根据现场情况以及楼宇控制器2的配置，其无线通讯模块21连接一个或多个其他带LoRa通讯功能的设备。

如图3所示，建筑设备运维平台1包括有控制模块12和平台通讯模块11，通过平台通讯模块11与楼宇控制器2通信。平台通讯模块11主要是以太网通讯模块及其以太网接口，通过平台通讯模块11与楼宇控制器2无线连接进而实现数据和控制命令等传输。

楼宇控制器2通过无线LoRa通信技术向其他楼宇控制器2、带有LoRa通讯功能的大楼传感器3、带LoRa通讯功能的大楼现场设备4广播连接请求，以使接受到连接请求的待连接终端向相应楼宇控制器2返回应答包；应答包包括待连接终端的终端ID号，根据应答包中待连接终端ID号与待连接终端建立通信连接。后续增加或更换大楼传感器、大楼现场设备、楼宇控制器等带LoRa通讯功能的设备时，新加入的设备将通过无线LoRa通信技术广播连接请求，与周边带LoRa通讯功能的设备进行连接。

在投入使用时，完成所有设备的连接构成整个控制网络以后，可以在设备运维平台端进行一些设置，例如为每个楼宇控制器2设置信号传输的优先队列，按照优先队列选择传输对象，可以按照将采集到的数据以最短路径传输至建筑设备运维平台，或将接收到的命令以最短路径传输至相应的现场设备的原则设置。例如图1中A对应的楼宇控制器向建筑设备运维平台1方向的优先队列可以为B、C、D、E、F对应的楼宇控制器，B对应的楼宇控制器向建筑设备运维平台方向的优先队列则C为首位，等等，具体不在此限制，由本领域技术人员根据需要和大楼实际布置情况等进行设置。

工作原理：建筑设备运维平台1与楼宇控制器2通过以太网通讯连接，楼宇控制器2通过无线LoRa通讯技术与其他LoRa通讯功能的楼宇控制器2、带LoRa通讯功能的大楼传感器3、带LoRa通讯功能的大楼现场设备4建立无线数据连接，楼宇控制器2通过有线接口与不带有LoRa通讯功能的大楼传感器3、大楼现场设备4建立有线数据连接，然后通过楼宇控制器2实现数据的无线转发，可将所有大楼现场设备4以及大楼传感器3的数据上传至建筑设备运维平台1，可在不进行长距离布线时实现楼宇自控系统的开通，同时避免存量建筑因为维护改造困难导致的开通率不强的问题。

在楼宇自控系统行业，各厂家间产品也存在各种差异，本方案使用带LoRa通信技术的楼宇控制器的意义还在于提供了给予终端客户更简便的部署方式，降低物业维护成本。因此，本方案将楼宇自控系统的施工部署进行了合理有效的简化，不仅使系统的部署难度大大的降低，并且在后期的现场维护上对用户的成本门槛大幅的降低。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了建筑设备运维平台1；平台通讯模块11；控制模块12；楼宇控制器2；有线通讯模块21；无线通讯模块22；信号处理模块23；大楼传感器3；大楼现场设备4等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统，包括建筑设备运维平台(1)，其特征在于，还包括带LoRa通讯功能的楼宇控制器(2)，所述建筑设备运维平台(1)与至少一个楼宇控制器(2)通过以太网通讯连接，至少一个楼宇控制器(2)与大楼传感器(3)连接，至少一个楼宇控制器(2)与大楼现场设备(4)连接，建筑设备运营平台(1)通过与之连接的楼宇控制器(2)连接于连接有楼宇控制器(2)的大楼传感器(3)和连接有楼宇控制器(2)的大楼现场设备(4)。

2.根据权利要求1所述的基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统，其特征在于，同一个楼宇控制器(2)连接一个大楼现场设备(4)或大楼传感器(3)。

3.根据权利要求1所述的基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统，其特征在于，同一个楼宇控制器(2)连接多个大楼现场设备(4)和/或大楼传感器(3)。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统，其特征在于，所述楼宇控制器(2)包括有线通讯模块(21)、无线通讯模块(22)以及信号处理模块(23)。

5.根据权利要求4所述的基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统，其特征在于，所述的有线通讯模块(21)包括以太网通讯模块，所述楼宇控制器(2)通过以太网通讯模块连接于所述的建筑设备运维平台(1)。

6.根据权利要求5所述的基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统，其特征在于，所述的有线通讯模块(21)还包括SCSI接口、SATA接口、DB接口、串行接口、USB接口、USB Type-C接口、RJ45接口、Dock接口、PS/2接口中的任意一种或多种的组合。

7.根据权利要求6所述的基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统，其特征在于，所述的楼宇控制器(2)通过有线通讯模块(21)连接于不带LoRa通讯功能的大楼现场设备(4)、大楼传感器(3)。

8.根据权利要求4所述的基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统，其特征在于，所述的无线通讯模块(21)包括LoRa通讯模块，通过所述LoRa通讯模块连接于其他楼宇控制器(2)、带有LoRa通讯功能的大楼传感器(3)、带LoRa通讯功能的大楼现场设备(4)中的任意一种或多种。

9.根据权利要求8所述的基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统，其特征在于，所述建筑设备运维平台(1)包括有控制模块(12)和平台通讯模块(11)，通过所述的平台通讯模块(11)与所述的楼宇控制器(2)通信。

10.根据权利要求8所述的基于带LoRa通讯功能楼宇控制器的楼宇自控控制系统，其特征在于，所述楼宇控制器(2)通过无线LoRa通信技术向其他楼宇控制器(2)、带有LoRa通讯功能的大楼传感器(3)、带LoRa通讯功能的大楼现场设备(4)广播连接请求，以使接受到所述连接请求的待连接终端向相应楼宇控制器(2)返回应答包；

所述应答包包括待连接终端的终端ID号，根据应答包中待连接终端ID号与待连接终端建立通信连接。