阅读说明：本技术 通信单元及防爆照明系统 (Communication unit and explosion-proof lighting system ) 是由 周明杰 谢征文 于 2020-06-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种通信单元及防爆照明系统。所述通信单元包括：天线,用于接收或发送载有待通信信息的射频波；所述射频波的工作频段为420MHz至440MHz,中心频率为433MHz；所述待通信信息包括防爆灯具状态信息和防爆灯具控制信息中的至少一种；射频通信模块,与所述天线相连接,用于从所述天线接收的所述射频波中提取所述待通信信息并传输给控制模块,以及用于基于所述控制模块传输过来的所述待通信信息生成所述射频波经由所述天线向空间辐射；和控制模块,与所述射频通信模块相连接,用于接收或输出所述待通信信息。本发明具有较好的通信稳定性和通信距离,能够适配照明设备远距离控制需求。(The invention discloses a communication unit and an explosion-proof lighting system. The communication unit includes: the antenna is used for receiving or transmitting radio frequency waves carrying information to be communicated; the working frequency band of the radio frequency wave is 420MHz to 440MHz, and the central frequency is 433 MHz; the information to be communicated comprises at least one of explosion-proof lamp state information and explosion-proof lamp control information; the radio frequency communication module is connected with the antenna, and is used for extracting the information to be communicated from the radio frequency waves received by the antenna, transmitting the information to be communicated to the control module, and generating the radio frequency waves to be radiated to the space through the antenna based on the information to be communicated transmitted by the control module; and the control module is connected with the radio frequency communication module and used for receiving or outputting the information to be communicated. The invention has better communication stability and communication distance and can adapt to the remote control requirement of the lighting equipment.)

通信单元及防爆照明系统

技术领域

本发明涉及防爆照明技术领域，具体涉及一种通信单元、以及具备该通信单元的防爆照明系统。

背景技术

照明设备的控制和管理离不开与设备控制模块件的连接，照明设备可以传输状态信息给设备控制模块件，设备控制模块件也可以传输设备控制信号给照明设备，进而实现对照明设备的控制和监测管理，因此，照明设备与设备控制模块件的连接方式和通信方式尤为重要。

现有技术中的照明设备主要采用线缆连接方式与设备控制模块件进行连接，这种方式存在布线麻烦、可扩展性差、安装成本高、操作不便等问题，也不适用于不能近距离控制的照明场合，例如防爆照明。现有技术中还包括一些采用无线通信方式与设备控制模块件进行连接的照明设备，目前照明设备中应用的无线通信方式存在通信稳定性不佳、通信距离无法满足要求等问题。

如何提供一种能够适配照明设备远距离控制需求、同时通信稳定性和距离等性能良好的通信方式，目前现有技术中尚未存在有效的解决方案。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而提供一种能够适配照明设备远距离控制需求、同时通信稳定性和距离等性能良好的通信单元，同时还提供了具有该种通信单元的防爆照明系统。

本发明采用的一个技术手段是：提供一种通信单元，包括：

天线，用于接收或发送载有待通信信息的射频波；所述射频波的工作频段为420MHz至440MHz，中心频率为433MHz；所述待通信信息包括防爆灯具状态信息和防爆灯具控制信息中的至少一种；

射频通信模块，与所述天线相连接，用于从所述天线接收的所述射频波中提取所述待通信信息并传输给控制模块，以及用于基于所述控制模块传输过来的所述待通信信息生成所述射频波经由所述天线向空间辐射；和

控制模块，与所述射频通信模块相连接，用于接收或输出所述待通信信息。

本发明采用的另一个技术手段是：提供一种防爆照明系统，包括：

至少一个防爆灯具；

控制终端，用于控制所述防爆灯具的工作状态；和

网关，与所述控制终端和所述防爆灯具相连接，用于将所述控制终端发送过来的防爆灯具控制信息传输给相应的所述防爆灯具，以及将接收的防爆灯具状态信息传输给所述控制终端；

所述防爆灯具、所述控制终端和所述网关上均配置有所述的通信单元。

由于采用了上述技术方案，本发明提供的通信单元及防爆照明系统，采用433射频无线通信方式来传输防爆照明系统各节点中的防爆灯具状态信息和防爆灯具控制信息，具有较好的通信稳定性和通信距离，能够适配照明设备远距离控制需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。

其中：

图1是一个实施例中通信单元的结构框图；

图2是一个实施例中通信单元的结构框图；

图3是一个实施例中通信单元的电路原理图；

图4是一个实施例中通信单元在防爆照明系统中的应用示例图；

图5是一个实施例中防爆照明系统的结构框图；

图6是一个实施例中防爆照明系统的结构框图。

图中：1、通信单元，2、防爆灯具，3、控制终端，4、网关，5、探测器，11、天线，12、射频通信模块，13、控制模块，14、供电电源，15、输入输出端口，16、第一指示灯，17、第二指示灯。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明提供了一种通信单元1，如图1所示，在一个实施例中，所述通信单元1可以包括：天线11、射频通信模块12和控制模块13。其中，所述天线11用于接收或发送载有待通信信息的射频波。所述射频波的工作频段为420MHz至440MHz，中心频率为433MHz。所述待通信信息包括防爆灯具2状态信息和防爆灯具2控制信息中的至少一种。所述射频通信模块12用于从所述天线11接收的所述射频波中提取所述待通信信息并传输给控制模块13。所述射频通信模块12还用于基于所述控制模块13传输过来的所述待通信信息生成所述射频波经由所述天线11向空间辐射，所述射频通信模块12生成的所述射频波载有所述待通信信息，所述天线11辐射的所述射频波可由其它通信单元1接收。所述射频通信模块12与所述天线11相连接，所述射频通信模块12采用RF433射频通信模块12。所述控制模块13用于接收或输出所述待通信信息。所述控制模块13与所述射频通信模块12相连接，所述控制模块13可以采用处理器、微控制器、单片机等。本实施例通过天线11、射频通信模块12和控制模块13构成的通信单元1以433射频无线通信方式来传输防爆照明系统各节点中的防爆灯具2状态信息和防爆灯具2控制信息，具有较好的通信稳定性和通信距离，能够适配照明设备远距离控制需求。

在一个实施例中，参考图3所示，所述天线11可以采用射频天线J1；所述射频通信模块12可以包括：型号为SI4463的射频通信芯片U2，具体地，可以采用型号为SI4463TR4-GC的射频通信芯片，当然也可以采用SI4463射频通信芯片的其它系列。所述射频通信芯片U2的VCC引脚连接供电电源14，所述射频通信芯片U2的GND引脚接地，所述射频通信芯片U2的VCC引脚与GND引脚之间接有相互并联的电容C17和电容C18。

在一个实施例中，参考图3所示，所述控制模块13可以包括：型号为SAMD20G17的微控制器U1，具体地，可以采用型号为SAMD20G17AU的微控制器，当然也可以采用其他系列和型号，射频天线J1天线接收的信号经过SI4463射频通信芯片的识别和放大处理，变成二进制信号给到微控制器U1，微控制器U1将接收到的二进制信号按制定的协议处理和加工信息。所述射频通信芯片U2的RF引脚与所述射频天线J1相连接。所述射频通信芯片U2的RX引脚连接所述微控制器U1的PB23引脚，所述射频通信芯片U2的TX引脚连接所述微控制器U1的PB22引脚，由于所述微控制器U1的PB23引脚和PB22引脚不是专用的串口通信引脚，因此，所述射频通信芯片U2的RX引脚和TX引脚也可以连接所述微控制器U1的其它IO功能引脚。

在一个实施例中，参考图3所示，所述射频通信芯片U2的SCK引脚、SDO引脚、SDI引脚和SEL引脚依次连接所述微控制器U1的PA19引脚、PA16引脚、PA18引脚和PA17引脚。

所述射频通信芯片U2的SDN引脚连接所述微控制器U1的PA25引脚；所述射频通信芯片U2的IRQ引脚连接所述微控制器U1的PA20引脚；

所述射频通信芯片U2的IO0引脚、IO1引脚、IO2引脚和IO3引脚依次连接所述微控制器U1的PA22引脚、PA21引脚、PA23引脚和PA24引脚。

在一个实施例中，参考图2和图3所示，所述通信单元1还可以包括：供电电源14和输入输出端口15。所述供电电源14用于给所述通信单元1进行供电，所述供电电源14可以为输出电压为3.3V的直流电源。所述输入输出端口15与所述微控制器U1的PB10引脚和PB11引脚相连接，所述输入输出端口15可以向所述微控制器U1输入信息也可以将所述微控制器U1传输的信息输出，所述输入输出端口15可以包括输入端口和输出端口，相应地，所述微控制器U1的PB10引脚和PB11引脚的其中一个引脚用来输入，另一引脚用来输出，图3中的端子P2表示所述输入输出端口15。

在一个实施例中，参考图2和图3所示，所述通信单元1还可以包括：第一指示灯16和第二指示灯17。所述第一指示灯16用于指示所述微控制器U1是否处于所述待通信信息的接收状态，图3中的发光二极管D3为所述第一指示灯16，当所述发光二极管D3亮，则可以表示所述微控制器U1处于所述待通信信息的接收状态，当所述发光二极管D3灭，则可以表示所述微控制器U1不处于所述待通信信息的接收状态。所述第二指示灯17用于指示所述微控制器U1是否处于所述待通信信息的发送状态，图3中的发光二极管D4为所述第一指示灯16，当所述发光二极管D4亮，则可以表示所述微控制器U1处于所述待通信信息的发送状态，当所述发光二极管D4灭，则可以表示所述微控制器U1不处于所述待通信信息的发送状态。参考图3所示，所述第一指示灯16的一端即发光二极管D3的阳极经由限流电阻R5连接供电电源14，所述第一指示灯16的另一端即发光二极管D3的阴极与所述微控制器U1的引脚PA10相连接。所述第二指示灯17的一端即发光二极管D4的阳极经由限流电阻R6连接供电电源14，所述第一指示灯16的另一端即发光二极管D4的阴极与所述微控制器U1的引脚PA11相连接。

图4是一个实施例中通信单元1在防爆照明系统中的应用示例图，参考图4所示，所述通信单元1可以配置在所述防爆照明系统中的各节点中，所述节点可以为防爆灯具2、网关4、控制终端3等，通过所述通信单元1在各节点之间实现防爆灯具2状态信息和防爆灯具2控制信息的传输，所述通信单元1最大可以达到近100个节点同时通讯，且两个节点之间的最远通信距离能达到300m。

本发明还提供了一种防爆照明系统，如图5所示，在一个实施例中，所述系统可以包括：至少一个防爆灯具2、控制终端3和网关4。所述控制终端3用于控制所述防爆灯具2的工作状态。所述网关4用于将所述控制终端3发送过来的防爆灯具2控制信息传输给相应的所述防爆灯具2，进而实现对对应防爆灯具2的控制，所述网关4还可以用于将接收的防爆灯具2状态信息传输给所述控制终端3，以便所述控制终端3能够获知受控防爆灯具2的当前状态。所述网关4与所述控制终端3和所述防爆灯具2相连接。所述防爆灯具2、所述控制终端3和所述网关4上均配置有上述任一实施例所述的通信单元1，进而所述控制终端3与所述网关4之间通过所述通信单元1实现433无线射频通信，所述网关4与所述防爆灯具2之间可以通过所述通信单元1实现433无线射频通信。防爆灯具2状态信息包括开关状态信息、亮度状态信息、故障状态信息中的其中一种或多种，所述控制终端3可以控制所述防爆灯具2的开关、亮度、是否旁路出防爆回路等。

在一个实施例中，如图6所示，所述系统还可以包括探测器5。所述探测器5用于探测所述防爆灯具2的工作状态，例如，防爆灯具2处于开状态或关状态、防爆灯具2的亮度情况、防爆灯具2是否发生故障以及具体的故障信息等，所述探测器5与所述防爆灯具2相连接，可以将探测到的防爆灯具2状态信息通过配置在所述防爆灯具2上的所述通信单元1传输给所述网关4。

在一个实施例中，在所述防爆灯具2为多个的情况下，每个防爆灯具2均具有一个能够标识自身身份和区别于其它防爆灯具2的ID，在传输所述防爆灯具2控制信息或所述防爆灯具2状态信息的同时还传输所述防爆灯具2的ID，以便将防爆灯具2控制信息传递给当前受控的防爆灯具2，以及清楚获知当前采集的防爆灯具2状态信息对应哪一防爆灯具2。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。