本發明屬于工業自動化領域，具體涉及一種dcs控制器的無線通信方法及相關設備。

背景技術：

1、集散控制系統（distributed?control?system，dcs）控制器作為核心設備，承擔著對工業過程進行全面監控和控制的重要任務。傳統的dcs控制器通信方式主要依賴于有線連接，這種方式雖然穩定可靠，但在復雜多變的工業環境中，布線難度大、成本高，且靈活性受限。隨著無線通信技術的不斷發展，特別是低功耗廣域網（low-power?wide-areanetwork，lpwan）通信技術的興起，為dcs控制器的無線通信提供了新的解決方案。

2、lora（long?range）作為lpwan通信技術中的一種，以其超遠距離無線傳輸、長電池壽命、大容量系統等特點，逐漸成為工業物聯網領域備受關注的通信技術。它采用擴頻技術，能夠在全球免費頻段，如433、868、915?mhz等頻段運行，為用戶提供簡單、高效的無線傳輸方案。此外，隨著技術的不斷進步，全新一代的lora無線射頻芯片應運而生，這些芯片工作在更廣泛的頻段，如410.125mhz至493.125mhz，不僅傳輸距離更遠、速度更快、功耗更低，而且體積更小，具有高度的可靠性和靈活性。

3、然而，盡管lora技術在工業物聯網領域具有諸多優勢，但如何將其有效應用于dcs控制器的無線通信中，仍是一個亟待解決的問題。傳統的dcs控制器無線通信方法往往局限于簡單的點對點通信，難以滿足復雜工業環境中對靈活性和可靠性的高要求。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種dcs控制器的無線通信方法及相關設備，以解決現有技術無法有效將lora通信應用于dcs控制器的問題。

2、為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

3、第一方面，一種dcs控制器的無線通信方法，包括以下步驟：

4、獲取現場測量類設備和控制類設備的數據并進行編碼后，得到二進制數據；

5、將所述二進制數據進行調制后得到lora信號，并通過無線信道傳輸至dcs控制器；

6、將dcs控制器中的lora信號進行解碼后，得到現場測量類設備和控制類設備的數據。

7、在一些實施方式中，所述將所述二進制數據進行調制后得到lora信號，并通過無線信道傳輸至dcs控制器的步驟，具體包括：

8、將各個節點的二進制數據進行調制后得到lora信號，并通過無線信道發送至網關，網關將各個節點的lora信號傳輸至dcs控制器。

9、在一些實施方式中，所述將所述二進制數據進行調制后得到lora信號，并通過無線信道傳輸至dcs控制器的步驟，具體包括：

10、將源節點的二進制數據進行調制后得到lora信號，并通過無線信道發送至路由鏈路，所述路由鏈路將lora信號轉發至網關，網關將所述lora信號傳輸至dcs控制器。

11、在一些實施方式中，所述源節點包括近距離節點和遠距離節點，所述遠距離節點的lora信號通過無線信道發送至路由鏈路，再通過網關傳輸至dcs控制器；

12、所述近距離節點的lora信號直接通過無線信號發送至網關，并傳輸至dcs控制器。

13、第二方面，一種dcs控制器的無線通信系統，包括：

14、現場測量控制數據采集模塊，用于獲取現場測量類設備和控制類設備的數據并進行編碼后，得到二進制數據；

15、lora點對點通信模塊，用于將所述二進制數據進行調制后得到lora信號，并通過無線信道傳輸至dcs控制器；

16、數據解碼模塊，用于將dcs控制器中的lora信號進行解碼后，得到現場測量類設備和控制類設備的數據。

17、在一些實施方式中，還包括：

18、星狀拓撲網絡通信模塊，用于將各個節點的二進制數據進行調制后得到lora信號，并通過無線信道發送至網關，網關將各個節點的lora信號傳輸至dcs控制器。

19、在一些實施方式中，還包括：

20、mesh組網通信模塊，用于將源節點的二進制數據進行調制后得到lora信號，并通過無線信道發送至路由鏈路，所述路由鏈路將lora信號轉發至網關，網關將所述lora信號傳輸至dcs控制器。

21、在一些實施方式中，所述mesh組網通信模塊，具體用于將遠距離節點的lora信號通過無線信道發送至路由鏈路，再通過網關傳輸至dcs控制器；所述近距離節點的lora信號直接通過無線信號發送至網關，并傳輸至dcs控制器，所述源節點包括近距離節點和遠距離節點。

22、第三方面，一種電子設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器中運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現所述一種dcs控制器的無線通信方法的步驟。

23、第四方面，一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現所述一種dcs控制器的無線通信方法的步驟。

24、與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

25、本發明將所述二進制數據進行調制后得到lora信號，并通過無線信道傳輸至dcs控制器，通過采用lora無線通信技術，能夠使dcs控制器實現超遠距離的數據傳輸，顯著擴展通信范圍；本發明dcs控制器通信系統能夠在保證數據傳輸穩定性的同時，延長電池壽命，減少維護成本，對于需要長期穩定運行且不易更換電池的工業設備尤為重要；本發明采用lora信號進行傳輸，具有強大的抗干擾能力和數據糾錯機制，能夠在復雜多變的工業環境中保持數據傳輸的可靠性和穩定性。此外，本發明采用lora無線通信，能夠避免測量控制類設備與dcs控制器之間繁瑣的布線工作，降低部署難度和成本，并支持大量設備的接入，使得dcs控制器能夠輕松應對工業現場中設備數量眾多的情況，有助于提升工業過程的自動化水平和智能化程度。

26、進一步地，本發明將各個節點的二進制數據進行調制后得到lora信號，并通過無線信道發送至網關，網關將各個節點的lora信號傳輸至dcs控制器；還能夠將源節點的二進制數據進行調制后得到lora信號，并通過無線信道發送至路由鏈路，所述路由鏈路將lora信號轉發至網關，網關將所述lora信號傳輸至dcs控制器。因此本發明能夠支持lora點對點通信、星狀拓撲網絡通信以及mesh組網通信等多種通信方式，提高了系統的靈活性和適應性，適用于不同規模和復雜度的工業現場。

技術特征：

1.一種dcs控制器的無線通信方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的一種dcs控制器的無線通信方法，其特征在于，所述將所述二進制數據進行調制后得到lora信號，并通過無線信道傳輸至dcs控制器的步驟，具體包括：

3.根據權利要求1所述的一種dcs控制器的無線通信方法，其特征在于，所述將所述二進制數據進行調制后得到lora信號，并通過無線信道傳輸至dcs控制器的步驟，具體包括：

4.根據權利要求3所述的一種dcs控制器的無線通信方法，其特征在于，

5.一種dcs控制器的無線通信系統，其特征在于，包括：

6.根據權利要求5所述的一種dcs控制器的無線通信系統，其特征在于，還包括：

7.根據權利要求5所述的一種dcs控制器的無線通信系統，其特征在于，還包括：

8.根據權利要求7所述的一種dcs控制器的無線通信系統，其特征在于，所述mesh組網通信模塊，具體用于將遠距離節點的lora信號通過無線信道發送至路由鏈路，再通過網關傳輸至dcs控制器；所述近距離節點的lora信號直接通過無線信號發送至網關，并傳輸至dcs控制器，所述源節點包括近距離節點和遠距離節點。

9.一種電子設備，其特征在于，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器中運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1~4任一項所述一種dcs控制器的無線通信方法的步驟。

10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1~4任一項所述一種dcs控制器的無線通信方法的步驟。

技術總結
本發明公開了一種DCS控制器的無線通信方法及相關設備，屬于工業自動化領域，所述方法包括以下步驟：獲取現場測量類設備和控制類設備的數據并進行編碼后，得到二進制數據；將所述二進制數據進行調制后得到LoRa信號，并通過無線信道傳輸至DCS控制器；將DCS控制器中的LoRa信號進行解碼后，得到現場測量類設備和控制類設備的數據。本發明能夠解決現有技術無法有效將LoRa通信應用于DCS控制器的問題。

技術研發人員：宋美艷,張勇,孫廣慶,胡波,李波,高少華,徐明軍,耿世杰,劉海潔,陳湘,王康,劉暢,李博洋,李業旺,陳帆,項濤,孫浩溈
受保護的技術使用者：西安熱工研究院有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28