随着经济条件的改善,越来越多的家庭使用水地暖系统。目前水地暖系统大多采用有线形式,集中式手动控制。此类系统不能实现对各房间的温度调节,不能远程操作,造成能耗的浪费,舒适体验感的下降;系统没有集成漏水检测设备,一旦地暖漏水会造成巨额损失;同时有线系统的安装和维护成本高,施工难度大。本文设计了一套基于无线自组网技术的智能地暖控制系统,具有舒适、节能、安全的特点。通过自主研发的LoRa无线组网技术,将中央控制器、温控器、无线阀门、漏水检测器等设备互联起来,实现联动控制。设计了云平台,开发了 APP操作软件,实现了系统的远程监控。通过此地暖控制系统,可实现各个房间的自动恒温控制,远程提前开启地暖系统,预先使房间达到设置温度,提高了用户体验感。并通过分房间的实时按需温度调节,降低了能源的浪费。设备之间的无线联接方式使的系统的安装、维护成本、难度降低。无线漏水检测系统使地暖系统的使用更加安全。本文根据地暖系统设备无线通信高可靠、低功耗的应用需求,采用LoRa扩频调制技术和星型拓扑结构,重构了从数据链路层、网络层、传输层到应用层的无线传输协议,设计了包括信道检测、失败重发、入网鉴权、跨层协作传输在内的多种网内通信机制,保证网络的可靠性。经过测试,此网络通信延迟小于0.1S,室内通信距离可达到80米,符合设计指标要求。针对地暖系统中漏水隐患以及其低功耗需求,设计了低功耗漏水检测和控制子系统,漏水节点检测到漏水时发送无线信号给水阀,水阀及时关闭,切断水路,避免损失扩大,同时漏水信息通过中央控制器上传到服务器,然后通知给用户。设计了自适应功率算法,根据链路状态动态调节漏水节点发射功率,从而降低设备功耗。最后实测表明,漏水节点待机功耗可降低到1.4uA。