基于电力载波的智能家居系统技术方案

一种基于电力载波的智能家居系统，其包括控制器模块，多个电力线耦合滤波装置、多个电力线信号调制解调器，多个电源开关、多个能够红外遥控的家用电器、多个智能终端、多个传感器、红外遥控模块、WIFI模块；电力线耦合滤波装置用于阻止电力线上的工频电力，通过高频载波信号；电力线信号调制解调器，用于接收电力线耦合滤波装置发送的高频载波信号；WIFI模块用于将电力载波转为无线局域网数据；传感器通过电力线信号调制解调器、电力线耦合滤波装置，接入电力线。该系统利用电力载波实现智能家居控制，省去了WIFI网络的建设麻烦，具有良好的市场前景。

【技术实现步骤摘要】
基于电力载波的智能家居系统
本专利技术涉及家居领域，特别涉及一种基于电力载波的智能家居系统。
技术介绍
众所周知，住户在搬入住宅后首先铺设的就是电力线路。现有智能家居系统为完成对电器设备的控制和监测功能还必需铺设专门的通信线路，浪费资源。 电力线通信全称是电力线载波(Power Line Carrier - PLC)通信,是指利用高压电力线(在电力载波领域通常指35kV及以上电压等级)、中压电力线(指1kV电压等级)或低压配电线(380/220V用户线)作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。电力线通信(Power Line Communicat1n,英文简称PLC)技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式。该技术是把载有信息的高频加载于电流然后用电线传输接受信息的适配器再把高频从电流中分离出来并传送到计算机或电话以实现信息传递。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种利用电力线进行智能家居控制的系统。直接采用通信线路和动力线路并线的方式则节省了通信线路的铺设费用，因此采用住宅中的民用电力线作为现场总线通信的物理传输介质可大大降低智能家居系统的安装成本，采用民用电力线为通信传输介质的现场总线结构使得该智能家居系统具有很强的通用性和兼容性。 采用了以下的技术方案，基于电力载波的智能家居系统，其包括控制器模块，多个电力线耦合滤波装置、多个电力线信号调制解调器，多个电源开关、多个能够红外遥控的家用电器、多个智能终端、多个传感器、红外遥控模块、WIFI模块；其中 电力线耦合滤波装置用于阻止电力线上的工频电力，通过高频载波信号； 电力线信号调制解调器，用于接收电力线耦合滤波装置发送的高频载波信号，并提供数据链路层和物理层的协议服务，将数字信号调制成扩频载波信号或将扩频载信号解调为数字信号，并通过异步串行通讯的方式与控制器进行数据交换； 红外遥控模块，用于对各类红外遥控器的编码信号进行学习和分析识别，将学习结果自存贮在相应的存储器中； WIFI模块用于将电力载波转为无线局域网数据； 自适应控制模块， 传感器通过电力线信号调制解调器、电力线耦合滤波装置，接入电力线； 电力线通过电力线耦合滤波装置、电力线信号调制解调器，载波信号分别发送至控制器模块、红外遥控模块、WIFI模块； 智能终端与WIFI模块无线连接； 电源开关采用双联双控开关，由手动开关和控制器模块分别进行控制。 控制器主控芯片选用了 STC89C52芯片为控制核心。 红外遥控模块具有WIFI功能，通过WIFI模块接收智能终端发送的指令。 控制器模块具有WIFI功能，通过WIFI模块与智能终端进行指令交换。 还具有电源模块，用于供电；控制器还具有触摸屏，用于显示传感信息、提示信息、输入用户指令。 控制器模块还具有串口，串口采用MAX3232芯片。 传感器包括温度传感器、和/或湿度传感器、和/或烟雾传感器。 温度采集选用了 DS18B20温度传感器。 电力线信号调制解调器采用OFDM调制技术。 本专利技术的有益效果是:通过直接采用通信线路和动力线路并线的方式节省了通信线路的铺设费用，采用住宅中的民用电力线作为现场总线通信的物理传输介质可大大降低智能家居系统的安装成本，采用民用电力线为通信传输介质的现场总线结构使得该智能家居系统具有很强的通用性和兼容性。 【具体实施方式】 以下，详细说明本专利技术的优选实施例。在此之前需要说明的是，本说明书及权利要求书中所使用的术语或词语不能限定解释为通常的含义或辞典中的含义，而应当立足于为了以最佳方式说明其专利技术专利技术人可以对术语的概念进行适当定义的原则解释为符合本专利技术技术思想的含义和概念。随之，本说明书所记载的实施例中表示的结构只是本专利技术最佳实施例之一，并不能完全代表本专利技术的技术思想，因此应该理解到对于本专利技术而言可能会存在能够进行替换的各种等同物和变形例。 例如，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的一包含Il为一开放式用语，故应解释成一包含但不限定于Il。一大致Il是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，一耦接Il 一词在此包含任何直接及间接的电性连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性连接于所述第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电性连接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本专利技术的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本专利技术的一般原则为目的，并非用以限定本专利技术的范围。本专利技术的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。 电力线载波(PLC)是电力系统特有的、基本的通信方式，由于使用电力线作为载波信号的传输媒介，因此具有信息传输稳定可靠，路由合理、可同时复用信号等特点由于电力线和信号线合一，无须铺设信号线，人们原来使用和维护电器的习惯都不受影响，家电无须增加双绞线、红外线等接口，只要在内部配备电力线载波通信芯片、更新程序，便可实现对原有家电的改造。 智能家庭控制系统的主要功能包括家庭设备自动控制、家庭安全防范二个方面。其中家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。 (I)家用电器的监视和控制，按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。 (2)热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序，通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量，并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。 (3)空调机的监视、调节和控制，按照预先所设定的程序，根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。 (4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序，分别对各个房间照明设备的开、关进行控制，并可自动调节各个房间的照度。 (5)窗帘的控制，按照预先设定的时间程序，对窗帘的开启/关闭进行控制。 由于家电的信息量小，电力线载波速度慢的缺点不突出，因此电力线载波通讯技术在家居智能化应用方面有着广泛的前景，特别是在中速率传输应用方面，因其具有可靠性高、造价低廉等优点，使其占有明显优势。但电力线是给用电设备传送电能的，不是专用的数据通讯介质，所以用电力线来传送数据时会存在一些问题。脉冲噪音是电力线上最大的噪声源，它是产生干扰的主要原因。例如洗衣机、空调电机和日光灯启停瞬间等情况出现时，便会产生大量噪声。因为噪声具有突变、高能、覆盖频率范围广等特点，对载波信号影响很大，不仅会造成信号误码率升高，而且可能使接收设备内部产生自干扰，严重影响整个系统的工作。虽然电力线的高削减、高噪声、高畸变等问题使电力线成为一个不理想的通讯媒介，但由于现代通讯技术的发展，使电力线载波通讯成为可能。2003年夏天,英国Norweb公为英格兰西北部的2000个居民和商业用户提供通过电力线的本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于电力载波的智能家居系统，其包括控制器模块，多个电力线耦合滤波装置、多个电力线信号调制解调器，多个电源开关、多个能够红外遥控的家用电器、多个智能终端、多个传感器、红外遥控模块、WIFI模块；其中电力线耦合滤波装置用于阻止电力线上的工频电力，通过高频载波信号；电力线信号调制解调器，用于接收电力线耦合滤波装置发送的高频载波信号，并提供数据链路层和物理层的协议服务，将数字信号调制成扩频载波信号或将扩频载信号解调为数字信号，并通过异步串行通讯的方式与控制器进行数据交换；红外遥控模块，用于对各类红外遥控器的编码信号进行学习和分析识别，将学习结果自存贮在相应的存储器中；WIFI模块用于将电力载波转为无线局域网数据；自适应控制模块，传感器通过电力线信号调制解调器、电力线耦合滤波装置，接入电力线；电力线通过电力线耦合滤波装置、电力线信号调制解调器，载波信号分别发送至控制器模块、红外遥控模块、WIFI模块；智能终端与WIFI模块无线连接；电源开关采用双联双控开关，由手动开关和控制器模块分别进行控制。

【技术特征摘要】
1.基于电力载波的智能家居系统，其包括控制器模块，多个电力线耦合滤波装置、多个电力线信号调制解调器，多个电源开关、多个能够红外遥控的家用电器、多个智能终端、多个传感器、红外遥控模块、WIFI模块；其中 电力线耦合滤波装置用于阻止电力线上的工频电力，通过高频载波信号； 电力线信号调制解调器，用于接收电力线耦合滤波装置发送的高频载波信号，并提供数据链路层和物理层的协议服务，将数字信号调制成扩频载波信号或将扩频载信号解调为数字信号，并通过异步串行通讯的方式与控制器进行数据交换； 红外遥控模块，用于对各类红外遥控器的编码信号进行学习和分析识别，将学习结果自存贮在相应的存储器中； WIFI模块用于将电力载波转为无线局域网数据； 自适应控制模块， 传感器通过电力线信号调制解调器、电力线耦合滤波装置，接入电力线； 电力线通过电力线耦合滤波装置、电力线信号调制解调器，载波信号分别发送至控制器模块、红外遥控模块、WIFI模块； 智能终端与WIFI模块无线连接； 电源开关采用双联双控开关，由手动开关和控制器模块分别进行控制。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峰，王俊伟，师建军，王双玉，刘永新，张雪庭，张晓蕾，米建甫，武丹，宋晓慧，刘春华，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网河北省电力公司，国网河北省电力公司井陉县供电分公司，
类型：发明
国别省市：北京;11