[实用新型]基于LORA支持64站点通讯集群的无线数据采集装置

说明书

基于LORA支持64站点通讯集群的无线数据采集装置,接收天线(1)依次连接接收端射频滤波器(2)、第一混频器(4)、ADC模拟数字转换器(5)、DDC下变频控制器(6)、第一LORA调制解调器(8)到FIFO存储器(18)，由FIFO存储器(18)依次连接第二LORA调制解调器(16)、DUC数字上变频器(15)、DAC数模转换器(13)、第二混频器(12)、发送端射频滤波器(10)和发送天线(9)；第一混频器(4)和第二混频器(12)之间连接本振电路(17)。底层提供4个无线信道，不同信道信号采用不同的扩频因子来进行LORA调制方式实现，为底层IO提供了一种远距离，低成本，整个数据传输安全稳定可靠，而且兼容性强的无线采集及控制解决方案。发射信号使用不同的频点，确保不同信道相互独立，抗干扰性能突出，信道间彼此不干扰。

技术领域

本实用新型涉及网络设备中的远程数据采集装置的结构改进技术，尤其是基于LORA支持64站点通讯集群的无线数据采集装置。

背景技术

集群通信业务是指利用具有信道共用和动态分配等技术特点的集群通信系统组成的集群通信共网，为多个部门、单位等集团用户提供的专用指挥调度等通信业务。集群通信系统，是一种高级移动调度系统，代表着通信体制之一的专用移动通信网发展方向。CCIR称之为中继系统Trunking System，为与无线中继的中继系统区别，自1987年以来，渐称集群系统。

无线数据采集是现代信息通信研究的重要组成部分，它与传感器网络、信息处理等作为现代数据监测控制的基本技术。在数据传输的方式上，可以分为有线和无线传输两种，采用有线通信方式的数据采集称为有线数据采集，同理采用无线通信方式的数据采集称为无线数据采集。

由于采集环境的限制，在多数领域中有必要将采集到的数据经过传输网络在主控制中心显示和控制，再通过中央控制器对所测环境下的变化进行监控。在很多领域，应用该系统可以采集到温度、湿度、光照等数字和模拟信号，再将采集到的参数进行相应的处理后，可以供用户监测和控制系统。在数据传输的方式上，可以分为有线和无线传输两种。现在传统的数据采集系统都是通过有线传输方式进行的，它具有速度快、可靠性高、工作稳定等优点，但同时这种采集方式易受环境和采集数据形式的影响。在很多场合，比如人员无法到达的偏僻环境，有高腐蚀性、现场无法利用明线连接等环境，选择有线数据采集传输系统显然己无法满足数据采集和传输的需要。另外，为了一次数据采集而去架设有线网络的人力物力经济投资都比较大，形成了资源浪费。在这种情形下，无线数据采集方式就成为了一种行之有效的替代方式。

现有技术中，集群通信业务的数据采集，包括底层IO数据采集及控制，通常采用工业现场总线来实现，如Modbus RTU，Profibus DP，EtherCAT 总线等。采用这类总线技术虽然已经可以满足大部分的工业应用场景，但是并不适合于难以布线的应用场景。针对这类应用，目前市场上已经有改进方案，其中，如采用WIFI、蓝牙或者LTE等方案的底层IO采集控制方案，但是这些方案都有相应的缺点，如WIFI或蓝牙通讯距离短，容易受障碍物影响，抗干扰能力差；对于5Km区域内的应用，使用LTE来进行组网成本太高又不现实。

另外，目前市场上虽然也有采用LORA技术方案的相关改进技术，但是需要配置整套的数据中心和采集终端，一次性投入成本过高，而且使用复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供基于LORA支持64站点通讯集群的无线数据采集装置，方便应用于5Km区域内的低成本无线数据采集。

本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现：一种基于LORA支持 64站点通讯集群的无线数据采集装置，包括接收天线、第一混频器、发送天线、第二混频器和FIFO存储器；接收天线依次连接接收端射频滤波器、第一混频器、 ADC模拟数字转换器、DDC下变频控制器、第一LORA调制解调器到FIFO存储器，由FIFO存储器依次连接第二LORA调制解调器、DUC数字上变频器、DAC数模转换器、第二混频器、发送端射频滤波器和发送天线；第一混频器和第二混频器之间连接本振电路。