一种基于北斗卫星通信的组网式终端控制器及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于北斗卫星通信的组网式终端控制器及系统，包括输入单元、中央控制器单元和控制单元，输入单元包括通信模块、电能管理模块和防雷电源输入模块，中央处理器单元分别连接输入单元和控制单元，本发明专利技术工作原理简单，合理的把终端、终端控制器、短距离通信、北斗卫星通信系统的结合在一起，既可以在局域环境使用，组网控制方式灵活，也可以通过北斗卫星通信远程组网，做到集中控制，分布式管理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗卫星通信的组网式终端控制器及系统
本专利技术涉及组网控制器
，具体为一种基于北斗卫星通信的组网式终端控制器及系统。
技术介绍
现有技术中的控制器，主要以单体控制方式为主，通过简单的短距离通讯方式租场一个小范围的局域网，结构比较简单，采用透明传输方式，安全性差，覆盖范围小，功能单一，整体性差，不能满足大范围场景的应用要求；现有的通信控制方法都是基于短距离或移动互联网技术开发的，使用时需要有移动互联网支持，在地域偏远地区，信号不能完全覆盖，或者没有信号，不能完成远程控制和远程感知；北斗系统覆盖范围广，通信不受地域、气候等自然环境限制，通信成功率高，可靠，保密性强，满足一些特殊行业的远程控制需求。已有技术组网基本都是短距离的，通信频率都是基于公共频段，干扰大，带宽窄，可靠性较低；现有网络受地域限制较大，不能全天候、远距离实现控制；现有通信方式保密性差，通信线路走的是公网数据，易受到网络挟持、网络攻击，保密性差，可靠性不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于北斗卫星通信的组网式终端控制器及系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于北斗卫星通信的组网式终端控制器及系统，包括输入单元、中央控制器单元和控制单元，所述输入单元包括通信模块、电能管理模块和防雷电源输入模块，所述中央处理器单元分别连接输入单元和控制单元，所述中央处理器单元包括温度感知单元、异步收发器、SPI通信接口、电源、实时时钟单元、第一I/O接口、第二I/O接口、第三I/O接口、IC通信接口、PWM调制控制器，所述控制单元包括场景感知模块、光感测量模块、多路转换输出控制模块、电源输出控制模块、PWM调制输出模块，所述通信模块连接异步收发器，所述电能管理模块连接SPI通信接口，所述防雷电源输入模块连接电源；所述第一I/O接口连接场景感知模块，所述IC通信接口连接光感测量模块，所述第二I/O接口连接多路转换输出控制模块，所述第三I/O接口连接电源输出控制模块，所述PWM调制控制器连接PWM调制输出模块。优选的，所述通信模块采用北斗收发机/无线通信一体化网关，所述通信模块包括输入模块、主控单元和通信单元，所述输入模块包括北斗收发机天线、北斗收发单元和防雷电源输入单元，所述主控单元包括北斗授时单元、北斗通信控制器、电源模块和异步收发器，所述通信单元包括通信天线、通信控制器和组网通信协议单元，所述主控单元分别连接输入模块和通信单元，所述北斗收发机天线连接北斗收发单元，所述北斗收发单元连接北斗通信控制器，所述防雷电源输入单元连接电源模块，所述异步收发器连接通信控制器，所述通信控制器连接通信天线。优选的，所述电能管理模块包括发电端和用电端，所述发电端与智能电能管理单元连接，所述智能电能管理单元与云服务器通过数据协议双向连接，所述智能电能管理单元与用电端连接。优选的，所述智能电能管理单元包括微控制器模块、GPS模块；所述微控制器模块与所述GPS模块之间双向电连接，所述GPS模块与所述云服务器之间通过NB-IoT协议双向连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术工作原理简单，合理的把终端、终端控制器、短距离通信、北斗卫星通信系统的结合在一起，既可以在局域环境使用，组网控制方式灵活，也可以通过北斗卫星通信远程组网，做到集中控制，分布式管理。(2)本专利技术采用的电能管理模块能够实现电能测量、电压、电流测量，有功无功测量，统计有功电流、无功电流，分析负载用电规律；提高了电能管理效率。附图说明图1为本专利技术系统原理框图；图2为本专利技术通信模块原理框图；图3为本专利技术电能管理模块原理框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-3，本专利技术提供一种技术方案：一种基于北斗卫星通信的组网式终端控制器及系统，包括输入单元1、中央控制器单元2和控制单元3，所述输入单元1包括通信模块4、电能管理模块5和防雷电源输入模块6，所述中央处理器单元2分别连接输入单元1和控制单元3，所述中央处理器单元2包括温度感知单元7、异步收发器8、SPI通信接口9、电源10、实时时钟单元11、第一I/O接口12、第二I/O接口13、第三I/O接口14、IC通信接口15、PWM调制控制器16，所述控制单元3包括场景感知模块17、光感测量模块18、多路转换输出控制模块19、电源输出控制模块20、PWM调制输出模块21，所述通信模块4连接异步收发器8，所述电能管理模块5连接SPI通信接口9，所述防雷电源输入模块6连接电源10；所述第一I/O接口12连接场景感知模块17，所述IC通信接口15连接光感测量模块18，所述第二I/O接口13连接多路转换输出控制模块19，所述第三I/O接口14连接电源输出控制模块20，所述PWM调制控制器16连接PWM调制输出模块21。本专利技术中，通信模块4采用北斗收发机/无线通信一体化网关，所述通信模块4包括输入模块22、主控单元23和通信单元24，所述输入模块22包括北斗收发机天线25、北斗收发单元26和防雷电源输入单元27，所述主控单元23包括北斗授时单元28、北斗通信控制器29、电源模块30和异步收发器31，所述通信单元24包括通信天线32、通信控制器33和组网通信协议单元34，所述主控单元23分别连接输入模块22和通信单元24，所述北斗收发机天线25连接北斗收发单元26，所述北斗收发单元26连接北斗通信控制器29，所述防雷电源输入单元27连接电源模块30，所述异步收发器31连接通信控制器33，所述通信控制器33连接通信天线32。本专利技术采用的通信模块信号传输稳定性好，抗干扰能力强，能够进一步提高控制效率。此外，本专利技术中，电能管理模块5包括发电端35和用电端36，所述发电端35与智能电能管理单元37连接，所述智能电能管理单元37与云服务器38通过数据协议双向连接，所述智能电能管理单元37与用电端36连接；智能电能管理单元37包括微控制器模块39、GPS模块40；所述微控制器模块39与所述GPS模块40之间双向电连接，所述GPS模块40与所述云服务器38之间通过NB-IoT协议双向连接。本专利技术采用的电能管理模块能够实现电能测量、电压、电流测量，有功无功测量，统计有功电流、无功电流，分析负载用电规律；提高了电能管理效率。本专利技术工作原理简单，合理的把终端、终端控制器、短距离通信、北斗卫星通信系统的结合在一起，既可以在局域环境使用，组网控制方式灵活，也可以通过北斗卫星通信远程组网，做到集中控制，分布式管理。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于北斗卫星通信的组网式终端控制器及系统，其特征在于：包括输入单元(1)、中央控制器单元(2)和控制单元(3)，所述输入单元(1)包括通信模块(4)、电能管理模块(5)和防雷电源输入模块(6)，所述中央处理器单元(2)分别连接输入单元(1)和控制单元(3)，所述中央处理器单元(2)包括温度感知单元(7)、异步收发器(8)、SPI通信接口(9)、电源(10)、实时时钟单元(11)、第一I/O接口(12)、第二I/O接口(13)、第三I/O接口(14)、IC通信接口(15)、PWM调制控制器(16)，所述控制单元(3)包括场景感知模块(17)、光感测量模块(18)、多路转换输出控制模块(19)、电源输出控制模块(20)、PWM调制输出模块(21)，所述通信模块(4)连接异步收发器(8)，所述电能管理模块(5)连接SPI通信接口(9)，所述防雷电源输入模块(6)连接电源(10)；/n所述第一I/O接口(12)连接场景感知模块(17)，所述IC通信接口(15)连接光感测量模块(18)，所述第二I/O接口(13)连接多路转换输出控制模块(19)，所述第三I/O接口(14)连接电源输出控制模块(20)，所述PWM调制控制器(16)连接PWM调制输出模块(21)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗卫星通信的组网式终端控制器及系统，其特征在于：包括输入单元(1)、中央控制器单元(2)和控制单元(3)，所述输入单元(1)包括通信模块(4)、电能管理模块(5)和防雷电源输入模块(6)，所述中央处理器单元(2)分别连接输入单元(1)和控制单元(3)，所述中央处理器单元(2)包括温度感知单元(7)、异步收发器(8)、SPI通信接口(9)、电源(10)、实时时钟单元(11)、第一I/O接口(12)、第二I/O接口(13)、第三I/O接口(14)、IC通信接口(15)、PWM调制控制器(16)，所述控制单元(3)包括场景感知模块(17)、光感测量模块(18)、多路转换输出控制模块(19)、电源输出控制模块(20)、PWM调制输出模块(21)，所述通信模块(4)连接异步收发器(8)，所述电能管理模块(5)连接SPI通信接口(9)，所述防雷电源输入模块(6)连接电源(10)；
所述第一I/O接口(12)连接场景感知模块(17)，所述IC通信接口(15)连接光感测量模块(18)，所述第二I/O接口(13)连接多路转换输出控制模块(19)，所述第三I/O接口(14)连接电源输出控制模块(20)，所述PWM调制控制器(16)连接PWM调制输出模块(21)。


2.根据权利要求1所述的一种基于北斗卫星通信的组网式终端控制器及系统，其特征在于：所述通信模块(4)采用北斗收发机/无线通信一体化网关，所述通信模块(4)包括输入模块(22)、主控单...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志远，曹臣，杨棕贺，顾梦颖，云怀中，邹广恩，张玉成，杨林瑞，
申请(专利权)人：内蒙古龙图电气有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15