CN109672677A - 信号传输装置及楼宇智能化*** - Google Patents

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CN109672677A CN201811578299.3A CN201811578299A CN109672677A CN 109672677 A CN109672677 A CN 109672677A CN 201811578299 A CN201811578299 A CN 201811578299A CN 109672677 A CN109672677 A CN 109672677A
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周健龙
孟恒
魏力明
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Abstract

本发明实施例公开了一种信号传输装置及楼宇智能化***，该信号传输装置包括：网络通讯接口，用于连接至网络通讯端口，以传输网络通讯信号；数据通讯接口，连接至采用相同通讯协议的接口，用于传输数据通讯信号；电源接口，可接入预设电压范围的直流电源信号，用于为楼宇智能化***中的功能设备供电；载波模块，用于将网络通讯信号与直流电源信号耦合，或用于将数据通讯信号与直流电源信号耦合，形成电力载波信号；电力载波传输端，与载波模块连接，载波模块将电力载波信号发送至电力载波传输端，电力载波传输端用于向***的电力线传输电力载波信号。通过上述装置，能够利用楼宇智能化***的电源线传输多路通讯信号，降低***改造成本。

Description

信号传输装置及楼宇智能化***
技术领域
本发明涉及楼宇智能化技术领域，尤其涉及一种信号传输装置及楼宇智能化***。
背景技术
随着科技的发展以及居住要求的提高，楼宇智能化***在小区住房的应用十分广泛，楼宇智能化***可实现门禁管理、家居报警、发布物业管理信息及物业管理人员与住户的音视频沟通等功能，楼宇智能化***的出现，使得住户的安全性与便利性得到大大提高，也体现了门禁装置向智能方向发展的特点，楼宇智能化***逐渐从模拟信号***转向数字信号***。
当原楼宇智能化***不能满足当前使用需求，需要扩增新的功能时，由于原智能化***的线路在楼宇施工时已经进行预埋线，弱电井(后端设备)和单元门(前端设备)之间难以重新布线，导致新增***的信号无法传输，楼宇智能化***的升级改造难以实现。
发明内容
本发明实施例提供一种信号传输装置及楼宇智能化***，能够利用楼宇智能化***的电源线传输多路通讯信号，降低***改造成本。
一种信号传输装置，应用于楼宇智能化***，包括：
网络通讯接口，用于连接至网络通讯端口，以传输网络通讯信号；
数据通讯接口，连接至采用相同通讯协议的接口，用于传输数据通讯信号；
电源接口，可接入预设电压范围的直流电源信号，用于为所述楼宇智能化***中的功能设备供电；
载波模块，分别与所述网络通讯接口、数据通讯接口、电源接口连接，用于将所述网络通讯信号与所述直流电源信号耦合，或用于将所述数据通讯信号与所述直流电源信号耦合，形成电力载波信号；
电力载波传输端，与所述载波模块连接，所述载波模块将所述电力载波信号发送至电力载波传输端，所述电力载波传输端用于向所述***的电力线传输所述电力载波信号。
可选的，在其中一个实施例中，所述网络通讯接口为TCP/IP通讯接口，用于传输TCP/IP信号。
可选的，在其中一个实施例中，所述数据通讯接口为RS485通讯接口，用于传输RS485信号。
可选的，在其中一个实施例中，所述载波模块包括依次电连接的变频单元、放大单元和耦合单元，所述变频单元用于调制所述网络通讯信号和数据通讯信号的频率参数，所述放大单元用于将频率调节后的信号进行功率放大，所述耦合单元用于将功率放大后的信号与直流电源信号耦合，形成电力载波信号。
一种楼宇智能化***，包括弱电井和单元门，所述弱电井和单元门通过预先铺设的电力线连接，所述弱电井和单元门分别设有信号传输装置，基于所述信号传输装置将通讯信号与电源信号耦合为电力载波信号，通过所述电力线传输所述电力载波信号。
可选的，在其中一个实施例中，所述弱电井内部设有接入层交换机、协议网关和第一信号传输装置，所述第一信号传输装置通过网络通讯接口与所述接入层交换机连接，用于传输网络通讯信号；所述第一信号传输装置通过数据通讯接口与所述协议网关连接，用于传输数据通讯信号；所述第一信号传输装置通过电源接口接入预设电压范围的直流电源信号；所述第一信号传输装置通过载波模块将所述网络通讯信号与所述直流电源信号耦合，或用于将所述数据通讯信号与所述直流电源信号耦合，形成电力载波信号；所述第一信号传输装置通过电力载波传输端将电力载波信号发送至电力线中。
可选的，在其中一个实施例中，所述单元门内部设置有第二信号传输装置及功能设备，所述第二信号传输装置通过电力载波传输端接收所述电力载波信号，获取所述电力载波信号中的通讯信号与电源信号，根据所述电源信号为所述功能设备供电，根据所述通讯信号控制所述功能设备实现相应的功能。
可选的，在其中一个实施例中，所述功能设备包括可视对讲装置、门禁控制装置和传感器模块，所述第二信号传输装置的电力载波传输端与所述可视对讲装置连接，用于为所述可视对讲装置供电以实现可视对讲功能；所述第二信号传输装置的网络通讯接口与所述门禁控制装置连接，用于为所述门禁控制装置传输网络通讯信号以实现门禁控制功能；所述第二信号传输装置的数据通讯接口与所述传感器模块连接，用于传输传感器数据以实现感应控制功能。
可选的，在其中一个实施例中，所述网络通讯接口为TCP/IP通讯接口，用于传输TCP/IP信号。
可选的，在其中一个实施例中，所述数据通讯接口为RS485通讯接口，用于传输RS485信号。
实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
上述信号传输装置及楼宇智能化***，通过网络通讯接口、数据通讯接口、电源接口分别传输网络通讯信号、数据通讯信号、直流电源信号，并通过载波模块将所述网络通讯信号与所述直流电源信号耦合，或用于将所述数据通讯信号与所述直流电源信号耦合，形成电力载波信号，所述载波模块将所述电力载波信号发送至电力载波传输端，所述电力载波传输端用于向所述***的电力线传输所述电力载波信号。通过上述装置，能够利用楼宇智能化***的预埋电源线传输多路通讯信号，避免了楼宇智能化***在扩展新功能时的重新布线，降低***改造成本，提升了***改造的便利性。
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为一个实施例中信号传输装置的结构框图；
图2为一个实施例中载波模块的结构框图；
图3为一个实施例中楼宇智能化***的结构框图；
图4为一个实施例中楼宇智能化***的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本申请。可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一应用程序称为第二应用程序，且类似地，可将第二进应用程序为第一应用程序。第一应用程序和第二应用程序两者都是应用程序，但其不是同一应用程序。
本申请实施例提供一种信号传输装置，应用于楼宇智能化***中，当楼宇智能化***需要扩增新的功能时，可以通过该信号传输装置进行信号传输，仅通过原有电力线即可传输多路通讯信号，从而避免在楼宇智能化***中重新布线，降低***改造成本。
如图1所示，为一个实施例中信号传输装置的结构框图，该信号传输装置，包括网络通讯接口110、数据通讯接口120、电源接口130、载波模块140和电力载波传输端150，网络通讯接口110、数据通讯接口120、电源接口130分别与载波模块140电连接，载波模块140与电力载波传输端150电连接。
其中，网络通讯接口110用于连接至网络通讯端口，以传输网络通讯信号；数据通讯接口120可连接至采用相同通讯协议的接口，用于传输数据通讯信号；电源接口130可接入预设电压范围的直流电源信号，用于为所述楼宇智能化***中的功能设备供电；载波模块140用于将所述网络通讯信号与所述直流电源信号耦合，或用于将所述数据通讯信号与所述直流电源信号耦合，形成电力载波信号；电力载波传输端150连接楼宇智能化***中的电力线，载波模块140将所述电力载波信号发送至电力载波传输端150，电力载波传输端150用于将所述电力载波信号传输至所述***的电力线中，通过所述电力线传输所述电力载波信号。
上述信号传输装置，通过网络通讯接口、数据通讯接口、电源接口分别传输网络通讯信号、数据通讯信号、直流电源信号，并通过载波模块将所述网络通讯信号与所述直流电源信号耦合，或用于将所述数据通讯信号与所述直流电源信号耦合，形成电力载波信号，所述载波模块将所述电力载波信号发送至电力载波传输端，通过所述电力线传输所述电力载波信号。能够利用楼宇智能化***的预埋电源线传输多路通讯信号，避免了楼宇智能化***在扩展新功能时的重新布线，降低***改造成本，提升了***改造的便利性。
在一个实施例中，所述网络通讯接口为TCP/IP(Transmission ControlProtocol/Internet Protocol，传输控制协议/因特网互联协议)通讯接口，该TCP/IP通讯接口可以与交换机连接，例如接入层交换机，用于接收由接入层交换机传输来的TCP/IP信号，该TCP/IP通讯接口还可以与其他设备上的TCP/IP通讯接口连接，例如门禁控制器，将TCP/IP信号传输至其他设备，以使得其他设备能够实现网络通信功能。
在一个实施例中，所述数据通讯接口为RS485通讯接口，RS485用于定义平衡数字多点***中的驱动器和接收器的电气特性，RS485通讯网络可以采用主从通信方式，即通过主机的本地网络可以配置多个支路通信链路。通过RS485可以在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号，例如通过RS485接口可以连接至门禁控制器、传感器等，以传输门禁控制信号、传感器信号等。通过RS485通讯接口，可以在楼宇智能化***中远程传输RS485信号，实现主机与不同设备之间的数据传输。
如图2所示，为一个实施例中载波模块的结构框图，该载波模块包括依次电连接的变频单元141、放大单元142和耦合单元143，载波模块可以利用低压电源作为传输媒介，实现数据传递和信息交换。具体的，变频单元141用于调制所述网络通讯信号和/或数据通讯信号的频率参数，例如将数据调制为高频载波信号。放大单元142用于将频率调节后的信号进行功率放大，耦合单元143用于将功率放大后的信号与直流电源信号耦合，形成电力载波信号。需要说明的是，经过载波模块调制后的网络通讯信号和/或数据通讯信号的信号频带峰峰值电压一般不超过10V，因此不会对电力线路造成不良影响。
在一个实施例中，该信号传输装置还包括信号指示灯，该信号指示灯用于当信号传输装置中有信号流通时进行亮灯提示。具体的，信号指示灯包括第一信号指示灯和第二信号指示灯，信号指示灯可以采用LED灯，可以理解的是，在其他实施例中还可以将指示灯设置为其他数量，本实施例对此不进行限定。可选的，当信号传输装置有电源输入时，第一信号指示灯点亮；当信号传输装置有网络通讯信号和/或数据通讯信号输入时，第二信号指示灯点亮。可选的，信号指示灯的点亮方式还可以根据需求设置为闪烁方式，在其他实施例中，还可以有其他点亮方式，本实施例不再一一举例说明。可选的，在其他实施例中，还可以通过液晶显示屏进行信号指示。通过信号指示灯进行信号指示，可以直观地判断信号传输装置中的信号流动情况，便于操作人员进行信号调试操作。
本实施例提供的信号传输装置，能够利用楼宇智能化***的预埋电源线传输多路通讯信号，避免了楼宇智能化***在扩展新功能时的重新布线，降低***改造成本，提升了***改造的便利性。
基于相同的发明构思，以下提供一种楼宇智能化***，改楼宇化智能***采用上述实施例中的信号传输装置，当楼宇智能化***需要扩增新的功能时，可以通过该信号传输装置进行信号传输，仅通过原有电力线即可传输多路通讯信号，从而避免在楼宇智能化***中重新布线，降低***改造成本。
如图3所示，为一个实施例中的楼宇智能化***的结构框图，该***包括弱电井310和单元门320，弱电井310和单元门320通过预先铺设的电力线连接，弱电井310和单元门320分别设有上述实施例所述的信号传输装置，其中弱电井310中设置有第一信号传输装置311，单元门320中设置有第二信号传输装置321，基于第一信号传输装置311和/或第二信号传输装置321，可以将通讯信号与电源信号耦合为电力载波信号，通过所述电力线传输所述电力载波信号。
其中，弱电井310指的是用于敷设弱电线路的电气(电缆)竖井，是楼宇建筑内用于布放垂直干线通信电缆的通道。通过弱电井310为楼宇智能化***铺设线路，可以便于操作人员检查、维修弱电线路。单元门320指的是用于管理人员出入的通口。
具体的，第一信号传输装置311可以是主信号传输装置，用于与主机建立信号传输通道，可传输主机发送的通讯信号，也可以将通讯信号发送至主机，例如TCP/IP信号、RS485信号等。第二信号传输装置321可以是从信号传输装置，第二信号传输装置321与第一信号传输装置311进行通信连接，并连接有具备不同功能的功能设备。
第二信号传输装置321可用于接收第一信号传输装置311传输的电力载波信号，并分解该电力载波信号中的不同信号源，通过不同接口将不同信号源分别发送至对应的功能设备，例如将直流电源信号发送至可视对讲机，以提供可视对讲机正常工作所需的电量；将网络通讯信号发送至门禁控制器，以使得门禁控制器可以与主机建立网络通讯。进一步的，第二信号传输装置321还可以用于传输功能设备检测到的数据信息，并将该数据信息通过第一信号传输装置311发送至主机处理，例如第二信号传输装置321将传感器检测到的传感器数据通过电力线发送至第一信号传输装置311，第一信号传输装置311将该传感器数据发送至主机，从而实现了功能设备与主机之间的信息交互。
上述信号传输***，能够利用楼宇智能化***的预埋电源线传输多路通讯信号，避免了楼宇智能化***在扩展新功能时的重新布线，降低***改造成本，提升了***改造的便利性。
如图4所示，为一个实施例中的楼宇智能化***的结构示意图，如图4所示，弱电井410内部设有接入层交换机413、协议网关412和第一信号传输装置411，第一信号传输装置411通过网络通讯接口与接入层交换机413连接，用于传输网络通讯信号。第一信号传输装置411通过数据通讯接口与协议网关412连接，用于传输数据通讯信号，协议网关412通过网络通讯接口与接入层交换机413连接，协议网关412用于进行协议转换工作，以实现网络通讯协议与数据通讯协议之间的转换，例如实现TCP/IP协议与RS485协议之间的转换。第一信号传输装置410通过电源接口接入预设电压范围的直流电源信号，为楼宇智能化***中的功能设备供电。
可选的，电源接口可以输入9V～36V的直流电源，本实施例中通过向电源接口输入18V直流电源可以为楼宇智能化***中的功能设备供电，可以理解的是，在其他实施例中还可以输入其他电压值的电源用于为不同用电需求的设备供电，本实施例对此不进行限定。
进一步的，第一信号传输装置411通过载波模块将所述网络通讯信号和/或数据通讯信号与所述直流电源信号耦合，形成电力载波信号，第一信号传输装置411通过电力载波传输端TP将电力载波信号发送至电力线中。
在一个实施例中，请继续参阅图4，单元门420内部设置有第二信号传输装置421及功能设备，第二信号传输装置421通过电力载波传输端PT接收电力载波信号，获取所述电力载波信号中的通讯信号与电源信号，根据所述电源信号为所述功能设备供电，根据所述通讯信号控制所述功能设备实现相应的功能。
在一个实施例中，功能设备包括传感器模块422、门禁控制装置423、门禁检测模块424、可视对讲装置425，可以理解的是，楼宇智能化***中的功能设备还可以根据需求设置为其他设备，例如人脸识别设备、语音识别设备、虹膜识别设备等。
进一步的，第二信号传输装置421的电力载波传输端PT与可视对讲装置425连接，用于为可视对讲装置425供电以实现可视对讲功能。第二信号传输装置421的网络通讯接口与门禁控制装置423连接，用于为门禁控制装置423传输网络通讯信号以实现门禁控制功能，门禁控制器423通过数据通讯接口与门禁检测模块424连接，用于传输门禁检测信号以实现门禁检测功能，例如通过门禁读头读取IC卡或身份证实现解锁门禁的功能。第二信号传输装置421的数据通讯接口与传感器模块422连接，用于传输传感器数据以实现感应控制功能，例如，通过指纹传感器采集用户的指纹信息，当用户的指纹信息与指纹信息库中与该用户对应的指纹信息对应时，解锁门禁。
在一个实施例中，所述网络通讯接口为TCP/IP通讯接口，用于传输TCP/IP信号。
在一个实施例中，所述数据通讯接口为RS485通讯接口，用于传输RS485信号。
举例说明，在楼宇智能化***的改造过程中，由于楼栋弱电井至单元门之间无法综合布线，导致门禁网络信号及传感器RS485信号无法实现通讯。因此，通过信号传输装置可以传输18V直流电源信号、TCP/IP信号、RS485信号等。
具体的，在弱电井放置主信号传输装置，主信号传输装置的TCP/IP接口连接至楼栋接入层交换机，主信号传输装置的RS485接口连接至协议网关，协议网关将RS485信号转换成TCP/IP信号传输至楼栋接入层交换机。
进一步的，在单元门放置从信号传输装置，从信号传输装置的TCP/IP接口至门禁控制器的TCP/IP接口，从信号传输装置的RS485接口至传感器。通过楼宇智能化***中的原两芯电源线接入主信号传输装置、从信号传输装置的信号传输端口TP，向主信号传输装置的电源接口输入18V直流电源信号，18V直流电源信号通过主信号传输装置的信号传输端口TP传输至从信号传输装置的信号传输端口TP，该18V直流电源信号用于为从信号传输装置供电，可视对讲机连接至从信号传输装置的信号传输端口TP，该18V直流电源还用于为该可视对讲机提供正常工作所需的电量。进一步的，从信号传输装置采集的TCP/IP信号和RS485信号通过电力线传输至主信号传输装置，从而实现楼宇智能化***中的对讲功能与门禁控制功能互不影响，稳定运行。
本实施例提供的楼宇智能化***，能够利用楼宇智能化***的预埋电源线传输多路通讯信号，避免了楼宇智能化***在扩展新功能时的重新布线，降低***改造成本，提升了***改造的便利性。
在上述实施例中，可以全部或部分的通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件程序实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种信号传输装置，应用于楼宇智能化***，其特征在于，包括：
网络通讯接口，用于连接至网络通讯端口，以传输网络通讯信号；
数据通讯接口，连接至采用相同通讯协议的接口，用于传输数据通讯信号；
电源接口，可接入预设电压范围的直流电源信号，用于为所述楼宇智能化***中的功能设备供电；
载波模块，分别与所述网络通讯接口、数据通讯接口、电源接口连接，用于将所述网络通讯信号与所述直流电源信号耦合，或用于将所述数据通讯信号与所述直流电源信号耦合，形成电力载波信号；
电力载波传输端，与所述载波模块连接，所述载波模块将所述电力载波信号发送至电力载波传输端，所述电力载波传输端用于向所述***的电力线传输所述电力载波信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述网络通讯接口为TCP/IP通讯接口，用于传输TCP/IP信号。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据通讯接口为RS485通讯接口，用于传输RS485信号。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述载波模块包括依次电连接的变频单元、放大单元和耦合单元，所述变频单元用于调制所述网络通讯信号和数据通讯信号的频率参数，所述放大单元用于将频率调节后的信号进行功率放大，所述耦合单元用于将功率放大后的信号与直流电源信号耦合，形成电力载波信号。
5.一种楼宇智能化***，包括弱电井和单元门，所述弱电井和单元门通过预先铺设的电力线连接，其特征在于，所述弱电井和单元门分别设有信号传输装置，基于所述信号传输装置将通讯信号与电源信号耦合为电力载波信号，通过所述电力线传输所述电力载波信号。
6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述弱电井内部设有接入层交换机、协议网关和第一信号传输装置，所述第一信号传输装置通过网络通讯接口与所述接入层交换机连接，用于传输网络通讯信号；所述第一信号传输装置通过数据通讯接口与所述协议网关连接，用于传输数据通讯信号；所述第一信号传输装置通过电源接口接入预设电压范围的直流电源信号；所述第一信号传输装置通过载波模块将所述网络通讯信号与所述直流电源信号耦合，或用于将所述数据通讯信号与所述直流电源信号耦合，形成电力载波信号；所述第一信号传输装置通过电力载波传输端将电力载波信号发送至电力线中。
7.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述单元门内部设置有第二信号传输装置及功能设备，所述第二信号传输装置通过电力载波传输端接收所述电力载波信号，获取所述电力载波信号中的通讯信号与电源信号，根据所述电源信号为所述功能设备供电，根据所述通讯信号控制所述功能设备实现相应的功能。
8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述功能设备包括可视对讲装置、门禁控制装置和传感器模块，所述第二信号传输装置的电力载波传输端与所述可视对讲装置连接，用于为所述可视对讲装置供电以实现可视对讲功能；所述第二信号传输装置的网络通讯接口与所述门禁控制装置连接，用于为所述门禁控制装置传输网络通讯信号以实现门禁控制功能；所述第二信号传输装置的数据通讯接口与所述传感器模块连接，用于传输传感器数据以实现感应控制功能。
9.根据权利要求5-8任一项所述的***，其特征在于，所述网络通讯接口为TCP/IP通讯接口，用于传输TCP/IP信号。
10.根据权利要求5-8任一项所述的***，其特征在于，所述数据通讯接口为RS485通讯接口，用于传输RS485信号。
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