基于载波技术的家用电器智能控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于载波技术的家用电器智能控制系统，包括PLC网关、数据集中器和若干个智能终端，所述智能终端由数据集中器控制管理，所述数据集中器由所述PLC网关控制管理，所述智能终端通过身份识别模块与所述数据集中器电连接。本发明专利技术不仅能够稳定、可靠、低延时的实现远程访问功能，而且能够通过智能终端直接同家用电器相连接，并通过数据集中器负责管理一路电力线上的智能终端。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电气控制
，尤其是涉及一种基于载波技术的家用电器智能控制系统。
技术介绍
随着信息技术的快速发展，特别是随着经济的快速增长，人们对家居设备信息化、智能化的需求越来越大，对居住环境的安全性、舒适性的要求也越来越高，家庭住宅中对智能化的需求呈现多样性的趋势。在此背景下，智能家居的概念应运而生，所谓智能家居就是以住宅为平台，利用先进的网络通讯技术、综合布线技术将与家居生活有关的各种设施集成，提供统一的管理平台，让家居生活变的更加舒适、安全、节能。通常，智能家居系统应该能够将家庭内部各设备通过一定的传送介质连接起来，对内实现资源共享，对外能通过网关与外部网进行互联，提供远程访问控制的功能。伴随着嵌入式技术、网络信息技术的快速发展，越来越多的家用电器融合了丰富的计算机和通讯技术。然而，目前各种家电设备之间并无一个统一的通信标准，仅仅单个家用电器的智能化已不能满足人们对家居自动化和信息化的需求，取而代之的是人们希望能将全部家电联网，组成一个真正意义上的智能的家居系统。但长期以来，各种问题一直困扰着智能家居的发展，使得其始终未能得到大规模的普及。传统的有线方式，需要将控制信号通过额外敷设的专线进行连接，布线工作十分复杂且成本高昂，并不适合大规模推广。无线方式如蓝牙、WIFI、Zigbee等都只适合近距离无线连接，无线信号穿墙能力弱以及无线通信所带来的隐私问题是其致命的缺点。所幸的是目前电力线通信PLC(powerlinecommunications)技术得到了快速发展。电力线通信技术具有用户多、分布广、不需重新布线等优点。不论是传统的有线通信还是无线通信均需要电源提供动力，电力线就目前的技术而言是无法省却的，采用PLC技术能够做到当家用设备插上电源插座时，便自动接入了家居网络，避免了传统的有线通信的布线问题以及无线的干扰、辐射、隐私等问题。利用PLC技术构建智能家居网络所具有的独到优势是任何传统的通信方式都无法比拟的。但电力线设计的初衷是电能的传送而非数据，所以也面临着比其它方式更恶劣的通讯环境。噪声、衰减、阻抗匹配等问题一直困扰着PLC技术的发展。多径衰减并伴有加性高斯白噪声和脉冲干扰的PLC信道特点，使PLC链路频繁断裂变的不可避免。这些问题能否解决直接关系到电力线通信技术能否走进千家万户。专利申请号201310668227.9公开了一种基于电力线载波通信的智能家居系统，包括嵌入式控制器、3G无线通信模块、Android客户端、电力线载波通信模块、家用电器以及GSM/GPRS无线通信模块，所述Android客户端通过所述3G无线通信模块与所述嵌入式相连，实现双向通信；所述家用电器通过所述电力线载波通信模块与所述嵌入式控制器相连；所述GSM/GPRS无线通信模块与所述嵌入式控制器相连。该专利技术避免了使用传统智能家居数据线与电力线分离的繁琐布线过程，然而该专利技术成本高，限制了应用推广。专利申请号201210187942.6公开了一种智能家居系统中的智能家居网络控制系统，包括有网关、交换机及智能终端，所述网关及、交换机及智能终端之间通过以太网线连接并通过以太网双绞线的第1、2、3、6四根线用以传输以太网信号，和/或通过以太网双绞线的第4、5、7、8四根线构成RS485总线进行通信。使得传输媒体数据的以太网数据帧和传输信号/控制数据的485/IO数据包将能够互不干扰的在以太网数据线中进行传输，该专利技术兼顾了不同网络类型的数据传输和带宽的合理利用，然而该专利技术直接将智能终端与网关连接，不能稳定有效的对不同智能终端进行管理。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于载波技术的家用电器智能控制系统，不仅能够稳定、可靠、低延时的实现远程访问功能，而且能够通过智能终端直接同家用电器相连接，并通过数据集中器负责管理一路电力线上的智能终端。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：基于载波技术的家用电器智能控制系统，包括PLC网关、数据集中器和若干个智能终端，所述智能终端由数据集中器控制管理，所述数据集中器由所述PLC网关控制管理，所述智能终端通过身份识别模块与所述数据集中器电连接；所述PLC网关为ARM920T为核心S3C2440处理器，所述PLC网关是整个智能家居控制系统的核心，具有信息存贮、管理、查询与控制智能家庭内部网以及通过Internet进行远程访问的功能；所述数据集中器包括电源模块Ⅰ、电力载波通信模块Ⅰ和MCU模块Ⅰ，所述电力载波通信模块Ⅰ与MCU模块Ⅰ连接，所述电源模块Ⅰ为所述电力载波通信模块Ⅰ与MCU模块Ⅰ提供电能，所述数据集中器向下主要负责整条电力线上智能终端上传数据的手机和运行情况的分析，向上为PLC网关提供接口以便于对整个家用网络电器进行管理；所述智能终端包括电源模块Ⅱ、电力载波通信模块Ⅱ、MCU模块Ⅱ、传感器模块和执行模块，所述电力载波通信模块Ⅱ、所述传感器模块和所述执行模块分别与所述MCU模块Ⅱ连接，所述电源模块Ⅱ为所述电力载波通信模块Ⅱ、所述MCU模块Ⅱ、所述传感器模块和所述执行模块提供电能，所述智能终端主要负责对所述传感器模块的传感数据采集、通过所述执行模块对家用电器进行控制以及通过所述电力载波通信模块Ⅱ实现电力线通信的功能。所述传感器模块为温度传感器、湿度传感器、照度传感器和燃气传感器中的一种或多种。所述执行模块为继电器或步进电机。所述MCU模块Ⅰ和所述MCU模块Ⅱ均Si106x/8x无线MCU。所述温度传感器为数字温度传感器。所述湿度传感器为数字湿度传感器。所述燃气传感器为半导体式气体传感器或热传导式气体传感器。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种基于载波技术的家用电器智能控制系统，包括PLC网关、数据集中器和若干个智能终端，所述智能终端由数据集中器控制管理，所述数据集中器由所述PLC网关控制管理，所述智能终端通过身份识别模块与所述数据集中器电连接；所述PLC网关是整个智能家居控制系统的核心，具有信息存贮、管理、查询与控制智能家庭内部网以及通过Internet进行远程访问的功能；所述PLC网关同家庭内部网的通信通过对集中控制器的管理实现，其外部访问则通过提供以太网接口等方式实现；所述数据集中器包括电源模块Ⅰ、电力载波通信模块Ⅰ和MCU模块Ⅰ，所述电力载波通信模块Ⅰ与MCU模块Ⅰ连接，所述电源模块Ⅰ为所述电力载波通信模块Ⅰ与MCU模块Ⅰ提供电能，所述数据集中器向下主要负责整条电力线上智能终端上传数据的手机和运行情况的分析，向上为PLC网关提供接口以便于对整个家用网络电器进行管理，采用这样的结构后所述数据集中器具有较大的数据处理能力和数据存储容量，能够承载整条电力线上的所有智能终端；所述智能终端包括电源模块Ⅱ、电力载波通信模块Ⅱ、MCU模块Ⅱ、传感器模块和执行模块，所述电力载波通信模块Ⅱ、所述传感器模块和所述执行模块分别与所述MCU模块Ⅱ连接，所述电源模块Ⅱ为所述电力载波通信模块Ⅱ、所述MCU模块Ⅱ、所述传感器模块和所述执行模块提供电能，所述智能终端主要负责对所述传感器模块的传感数据采集、通过所述执行模块对家用电器进行控制以及通过所述电力载波通信模块Ⅱ实现电力线通信的功能，所述智能终端直接同家用电器连接从而实现对家用电器的数据采集和控制。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于载波技术的家用电器智能控制系统，其特征在于：包括PLC网关、数据集中器和若干个智能终端，所述智能终端由数据集中器控制管理，所述数据集中器由所述PLC网关控制管理，所述智能终端通过身份识别模块与所述数据集中器电连接；所述PLC网关为以ARM920T为核心的S3C2440处理器，所述PLC网关是整个智能家居控制系统的核心，具有信息存贮、管理、查询与控制智能家庭内部网以及通过Internet进行远程访问的功能；所述数据集中器包括电源模块Ⅰ、电力载波通信模块Ⅰ和MCU模块Ⅰ，所述电力载波通信模块Ⅰ与MCU模块Ⅰ连接，所述电源模块Ⅰ为所述电力载波通信模块Ⅰ与MCU模块Ⅰ提供电能，所述数据集中器向下主要负责整条电力线上智能终端上传数据的手机和运行情况的分析，向上为PLC网关提供接口以便于对整个家用网络电器进行管理；所述智能终端包括电源模块Ⅱ、电力载波通信模块Ⅱ、MCU模块Ⅱ、传感器模块和执行模块，所述电力载波通信模块Ⅱ、所述传感器模块和所述执行模块分别与所述MCU模块Ⅱ连接，所述电源模块Ⅱ为所述电力载波通信模块Ⅱ、所述MCU模块Ⅱ、所述传感器模块和所述执行模块提供电能，所述智能终端主要负责对所述传感器模块的传感数据采集、通过所述执行模块对家用电器进行控制以及通过所述电力载波通信模块Ⅱ实现电力线通信的功能。...

【技术特征摘要】
1.基于载波技术的家用电器智能控制系统，其特征在于：包括PLC网关、数据集中器和若干个智能终端，所述智能终端由数据集中器控制管理，所述数据集中器由所述PLC网关控制管理，所述智能终端通过身份识别模块与所述数据集中器电连接；所述PLC网关为以ARM920T为核心的S3C2440处理器，所述PLC网关是整个智能家居控制系统的核心，具有信息存贮、管理、查询与控制智能家庭内部网以及通过Internet进行远程访问的功能；所述数据集中器包括电源模块Ⅰ、电力载波通信模块Ⅰ和MCU模块Ⅰ，所述电力载波通信模块Ⅰ与MCU模块Ⅰ连接，所述电源模块Ⅰ为所述电力载波通信模块Ⅰ与MCU模块Ⅰ提供电能，所述数据集中器向下主要负责整条电力线上智能终端上传数据的手机和运行情况的分析，向上为PLC网关提供接口以便于对整个家用网络电器进行管理；所述智能终端包括电源模块Ⅱ、电力载波通信模块Ⅱ、MCU模块Ⅱ、传感器模块和执行模块，所述电力载波通信模块Ⅱ、所述传感器模块和所述执行模块分别与所述MCU模块Ⅱ连接，所述电源模块Ⅱ为所述电力载波通信模块Ⅱ、...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑建华，郑卫东，郑义，程元卿，李东晓，王建伟，王建磊，靳敏江，罗瑞，李洪，杨文一，张翀，李婷婷，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司南阳供电公司，
类型：发明
国别省市：河南;41