【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及數(shù)據(jù)處理，特別涉及一種照明燈具數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
技術介紹
1、在礦井等特殊環(huán)境中，隨著生產安全標準的提高，照明燈具的作用已不再僅限于提供基本照明。為了保障井下作業(yè)的安全性，照明燈具必須集成數(shù)據(jù)傳輸功能，用于實時監(jiān)控礦井環(huán)境的各類參數(shù)(如空氣質量、溫濕度、人員定位等)，從而有效預防潛在的危險。
2、然而，礦井環(huán)境普遍存在高濕、高塵、復雜電磁干擾等問題，導致傳統(tǒng)的無線通信技術(如wi-fi、藍牙等)在此類場景下無法提供可靠、穩(wěn)定的通信鏈路。這種環(huán)境特點對數(shù)據(jù)傳輸提出了更高的要求，特別是穩(wěn)定性、覆蓋范圍和抗干擾能力。
3、此外，當前礦井通常分布廣泛，照明節(jié)點眾多且布局復雜，傳統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)在大范圍應用中容易出現(xiàn)信號衰減、數(shù)據(jù)丟包及延遲等問題，難以滿足礦井、地下空間等特殊環(huán)境中實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨螅茨苡行Ы鉀Q數(shù)據(jù)實時傳輸和大范圍穩(wěn)定覆蓋的問題。
技術實現(xiàn)思路
1、基于此，本專利技術的目的是提供一種照明燈具數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，以從根本上解決現(xiàn)有照明燈具在通信不便的特殊環(huán)境中數(shù)據(jù)傳輸信號穩(wěn)定性差的問題。
2、根據(jù)本專利技術實施例的一種照明燈具數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括多個照明燈具、分別與所處區(qū)域電力線路上的各個照明燈具連接的多個plc集線器、與各個plc集線器連接的各個lpwan網關、以及通過lpwan網絡與各個lpwan網關進行通信的監(jiān)控中心；
3、所述照明燈具設有數(shù)據(jù)采集模塊及plc模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊用于采集所處環(huán)境及照明燈具工作時的各種
4、所述plc集線器設有調制解調模塊、錯誤檢測模塊及數(shù)據(jù)轉發(fā)模塊，所述調制解調模塊用于從電力線路上接收多個照明燈具發(fā)送的調制信號，解調并恢復成原始的各種參數(shù)數(shù)據(jù)，所述錯誤檢測模塊用于校驗解調后的各種參數(shù)數(shù)據(jù)的完整性，所述數(shù)據(jù)轉發(fā)模塊用于將解調并校驗通過后的各種參數(shù)數(shù)據(jù)轉發(fā)至lpwan網關；
5、所述lpwan網關設有數(shù)據(jù)編碼模塊、數(shù)據(jù)打包模塊及l(fā)pwan通信模塊，所述數(shù)據(jù)編碼模塊用于將從plc集線器接收到的參數(shù)數(shù)據(jù)重新編碼為適應lpwan網絡傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)打包模塊用于將編碼后的數(shù)據(jù)進行打包處理，所述lpwan通信模塊用于通過lpwan網絡將打包后的打包數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控中心；
6、所述監(jiān)控中心包括數(shù)據(jù)接收模塊、解碼處理模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)接收模塊用于通過lpwan網絡接收來自各個lpwan網關的打包數(shù)據(jù)，所述解碼處理模塊用于對接收到的打包數(shù)據(jù)進行解碼恢復為照明燈具的各種參數(shù)數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)處理模塊用于對照明燈具的各種參數(shù)數(shù)據(jù)進行分析，判斷照明燈具的工作狀態(tài)以及環(huán)境狀態(tài)。
7、另外，根據(jù)本專利技術上述實施例的一種照明燈具數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，還可以具有如下附加的技術特征：
8、進一步地，所述plc模塊包括：
9、數(shù)據(jù)編碼單元，用于將采集的參數(shù)數(shù)據(jù)進行編碼轉換為數(shù)字信號數(shù)據(jù)；
10、信號調制單元，用于將編碼后的數(shù)字信號數(shù)據(jù)轉換為在電力線路上傳輸?shù)男盘枺⒄{制后的信號在電力線路中疊加在電流上進行傳輸；
11、信道監(jiān)測單元，用于監(jiān)測電力線路的信道狀態(tài)，并根據(jù)監(jiān)測的電力線路的信道狀態(tài)控制信號調制單元動態(tài)調整調制方式和頻率選擇。
12、進一步地，所述plc模塊還包括：
13、載波偵聽單元，用于監(jiān)聽電力線路上是否有其他照明燈具發(fā)送的信號，并當監(jiān)測到電力線路空閑時控制信號調制單元將調制后的信號在電力線路上進行傳輸。
14、進一步地，所述plc模塊還包括：
15、多通道傳輸單元，用于根據(jù)信道監(jiān)測單元監(jiān)測的電力線路的信道狀態(tài)以及照明燈具中各種參數(shù)數(shù)據(jù)的優(yōu)先級，控制信號調制單元動態(tài)調整不同參數(shù)數(shù)據(jù)的調制方式和頻率選擇。
16、進一步地，所述數(shù)據(jù)轉發(fā)模塊包括：
17、數(shù)據(jù)緩存單元，用于緩存從多個照明燈具接收到的各種參數(shù)數(shù)據(jù)；
18、數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將解調并校驗后的參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送至lpwan網關；
19、優(yōu)先級管理單元，用于根據(jù)照明燈具中各種參數(shù)數(shù)據(jù)所分配的優(yōu)先級，控制數(shù)據(jù)傳輸單元發(fā)送各種參數(shù)數(shù)據(jù)時的順序。
20、進一步地，所述lpwan通信模塊包括：
21、發(fā)送單元，用于通過lpwan網絡將打包后的打包數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控中心；
22、信號優(yōu)化單元，用于根據(jù)實時監(jiān)測lpwan網絡的傳輸條件，動態(tài)調整傳輸功率和速率；
23、數(shù)據(jù)包優(yōu)化單元，用于根據(jù)實時監(jiān)測lpwan網絡的網絡負載和信號強度，動態(tài)調整數(shù)據(jù)包大小。
24、進一步地，所述監(jiān)控中心還包括預警模塊和遠程控制模塊，所述預警模塊用于當檢測到照明燈具的各種參數(shù)數(shù)據(jù)超出所對應設定的閾值時生成告警信息進行警報，所述遠程控制模塊用于根據(jù)數(shù)據(jù)分析結果或根據(jù)用戶的手動設定生成控制指令，并通過lpwan網絡將控制指令發(fā)送至lpwan網關；
25、所述lpwan通信模塊還包括接收單元，用于從監(jiān)控中心接收下行的控制指令，解碼并傳輸至plc集線器；
26、所述plc集線器還包括控制信號處理模塊，用于接收lpwan網關傳輸?shù)目刂浦噶睿⒖刂普{制解調模塊將控制指令進行編碼和調制后加載至電力線路上進行傳輸；
27、所述plc模塊還用于從電力線路上接收plc集線器發(fā)送的調制信號，解調并恢復成原始的控制指令，并根據(jù)控制指令控制照明燈具。
28、進一步地，所述信道監(jiān)測單元包括：
29、信號分析子單元，用于實時分析電力線路中的信號質量信息，并根據(jù)信號質量信息控制信號調制單元動態(tài)調整頻率選擇和調制方式，所述信號質量信息包括干擾頻段、信號強度和誤碼率；
30、信道估計子單元，用于估計電力線路的信道特性，并根據(jù)信道估計結果控制信號調制單元動態(tài)調整調制方式，所述信道特性包括路徑損耗、多徑效應和噪聲分布。
31、進一步地，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括：
32、溫濕度傳感器，用于采集照明燈具所在環(huán)境的溫度及濕度數(shù)據(jù)；
33、氣體濃度傳感器，用于采集照明燈具所在環(huán)境的空氣中的氣體濃度數(shù)據(jù)；
34、電壓電流采集模塊，用于采集照明燈具工作時的電壓及電流數(shù)據(jù)；
35、燈具狀態(tài)采集模塊，用于采集照明燈具的開關狀態(tài)、燈光強度、運行時長及故障信息的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。
36、本專利技術實施例提供的照明燈具數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，通過在照明燈具內集成plc模塊，使得可以將照明燈具的參數(shù)數(shù)據(jù)通過現(xiàn)有的電力線路進行傳輸，無需額外鋪設通信線路，降低了布線成本；通過plc集線器中的調制解調模塊和錯誤檢測模塊，確保從照明燈具傳輸?shù)膮?shù)數(shù)據(jù)能夠被準確地解調和校驗，避免因信道噪聲、信號干擾等問題導致的數(shù)據(jù)丟失或錯誤傳輸，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕m用于礦井等通信不便的特殊環(huán)境中復雜的電磁環(huán)境；通本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種照明燈具數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括多個照明燈具、分別與所處區(qū)域電力線路上的各個照明燈具連接的多個PLC集線器、與各個PLC集線器連接的各個LPWAN網關、以及通過LPWAN網絡與各個LPWAN網關進行通信的監(jiān)控中心；
2.根據(jù)權利要求1所述的照明燈具數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC模塊包括：
3.根據(jù)權利要求2所述的照明燈具數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC模塊還包括：
4.根據(jù)權利要求2所述的照明燈具數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC模塊還包括：
5.根據(jù)權利要求1所述的照明燈具數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)轉發(fā)模塊包括：
6.根據(jù)權利要求1所述的照明燈具數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述LPWAN通信模塊包括：
7.根據(jù)權利要求1所述的照明燈具數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控中心還包括預警模塊和遠程控制模塊，所述預警模塊用于當檢測到照明燈具的各種參數(shù)數(shù)據(jù)超出所對應設定的閾值時生成告警信息進行警報，所述遠程控制模塊用于根據(jù)數(shù)據(jù)分析結果或根據(jù)用戶的手動設定生成控制指令，并通過LPWAN網
8.根據(jù)權利要求2所述的照明燈具數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述信道監(jiān)測單元包括：
9.根據(jù)權利要求1所述的照明燈具數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括：
...【技術特征摘要】
1.一種照明燈具數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括多個照明燈具、分別與所處區(qū)域電力線路上的各個照明燈具連接的多個plc集線器、與各個plc集線器連接的各個lpwan網關、以及通過lpwan網絡與各個lpwan網關進行通信的監(jiān)控中心；
2.根據(jù)權利要求1所述的照明燈具數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述plc模塊包括：
3.根據(jù)權利要求2所述的照明燈具數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述plc模塊還包括：
4.根據(jù)權利要求2所述的照明燈具數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述plc模塊還包括：
5.根據(jù)權利要求1所述的照明燈具數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)轉發(fā)模塊包括：
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：丁柏平，楊鋒，黃陽彪，龔政，
申請(專利權)人：深圳市中孚能電氣設備有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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