实现信号线和电源线混合调制的智能开关控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种实现信号线和电源线混合调制的智能开关控制系统及方法，包括主动控制端和从动控制端；主动控制端包括主动控制电路、第1开关元件K1和第3开关元件K3；从动控制端包括从动控制电路、第2开关元件K2和储能元件；通过对第1开关元件K1和第2开关元件K2切换控制，对于连接在第1开关元件K1和第2开关元件K2之间的第2传输线路，在供电功能和信号传输功能这两种功能之间不断切换，由此实现从动控制电路充电、主动控制电路与从动控制电路之间进行信号传输的切换控制。可见，同一传输线缆在不同时隙分别传输电能和信号，在将机械式墙壁开关改造为智能开关的过程中，不需要额外布置信号线，简化施工复杂度，降低改造成本。

【技术实现步骤摘要】
实现信号线和电源线混合调制的智能开关控制系统及方法
本专利技术属于电路控制
，具体涉及一种实现信号线和电源线混合调制的智能开关控制系统及方法。
技术介绍
智能开关，是指利用控制板和电子元器件的组合及编程，以实现电路智能开关控制的单元，智能开关种类繁多，例如，声控延时开关、触摸延时开关以及人体感应开关等。和传统机械式墙壁开关相比，智能开关具有功能特色多、使用安全，式样美观等优点，打破了传统墙壁开关的开与关的单一作用，现已被广泛应用于家居智能化改造、办公室智能化改造、工业智能化改造、农林渔牧智能化改造等多个领域。在将机械式墙壁开关改造为智能开关的过程中，主要存在以下问题：对于机械式墙壁开关，墙壁开关面板到负载之间只存在电源线；而对于智能开关，由于智能开关面板到负载之间既需要电能传输，也需要信号传输，因此，现在技术中，需要在智能开关面板到负载之间布置两种线缆，分别为电源线和信号线。由此可见，现在技术中，在将机械式墙壁开关改造为智能开关的过程中，需要额外布置信号线，具有施工复杂、改造成本高的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种实现信号线和电源线混合调制的智能开关控制系统及方法，可有效解决上述问题。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术提供一种实现信号线和电源线混合调制的智能开关控制系统，包括：主动控制端和从动控制端；所述主动控制端包括主动控制电路、第1开关元件K1和n个第3开关元件K3；所述从动控制端包括从动控制电路、第2开关元件K2和储能元件；其中，n为自然数；供电电源通过第1供电线路并联安装n个负载，每个所述负载均并联一个所述第3开关元件K3，各个所述第3开关元件K3的控制端均连接到所述主动控制电路的第1端口；所述供电电源通过第2供电线路连接到所述主动控制电路的第2端口；所述第1开关元件K1和所述第2开关元件K2均具有第1静触点、第2静触点和动触点；其中，所述第1开关元件K1的第1静触点通过第3供电线路连接到所述供电电源的正端，所述第1开关元件K1的第2静触点通过第1传输线路连接到所述主动控制电路的第3端口；所述第1开关元件K1的动触点通过第2传输线路连接到所述第2开关元件K2的动触点；所述第2开关元件K2的第1静触点通过第4供电线路连接到所述从动控制电路的第1端口，所述第1端口为供电输入端口；所述第2开关元件K2的第2静触点通过第3传输线路连接到所述从动控制电路的第2端口；所述从动控制电路的第3端口与执行单元连接；其中，在所述第4供电线路上并联所述储能元件。优选的，所述第3开关元件K3为继电器。优选的，所述储能元件为电容。优选的，所述执行单元为操作面板，所述操作面板配置有用于向各个所述负载发送控制指令的控制按钮。本专利技术还提供一种实现信号线和电源线混合调制的智能开关控制方法，包括以下步骤：S1，在主动控制电路启动前，第1开关元件K1的动触点与第1静触点导通；在从动控制电路启动前，第2开关元件K2的动触点与第1静触点导通；供电电源通过第2供电线路向主动控制电路供电，所述主动控制电路一直为上电状态；供电电源通过第1开关元件K1和第2开关元件K2向从动控制电路的储能元件供电，使储能元件储存一定的电能，同时，储能元件又向从动控制电路供电，使从动控制电路上电；S2，所述主动控制电路设置电源切换时间间隔T1和信号切换时间间隔T2；S3，在当前时刻t1，所述主动控制电路对第1开关元件K1进行控制，使其第1静触点与动触点导通，由于第1开关元件K1的第1静触点与供电电源连接，第1开关元件K1的动触点通过第2传输线路与第2开关元件K2的动触点连接，由此导致供电电源与第2开关元件K2的动触点形成供电通路，使第2开关元件K2的动触点为高电平；所述从动控制电路以储能元件为电源上电后，监听第2开关元件K2的动触点电平状态，当所述从动控制电路监听到第2开关元件K2的动触点为高电平时，所述从动控制电路对第2开关元件K2进行控制，使其动触点与第1静触点导通，由于在第2开关元件K2的第1静触点和所述从动控制电路的第1端口之间串联所述储能元件，由此导致供电电源与所述储能元件之间形成供电通路，所述供电电源向所述储能元件充电；S4，当经过时间间隔T1后，所述主动控制电路对第1开关元件K1进行控制，使其第2静触点与动触点导通，由于第1开关元件K1的第2静触点与所述主动控制电路的第3端口连接，第1开关元件K1的动触点通过第2传输线路与第2开关元件K2的动触点连接，由此导致主动控制电路的第3端口与第2开关元件K2的动触点形成传输通路，使第2开关元件K2的动触点为低电平；所述从动控制电路以储能元件为电源，监听第2开关元件K2的动触点电平状态，当所述从动控制电路监听到第2开关元件K2的动触点为低电平时，所述从动控制电路对第2开关元件K2进行控制，使其动触点与第2静触点导通，由于第2开关元件K2的第2静触点与所述从动控制电路的第2端口连接，由此导致所述主动控制电路的第3端口与所述从动控制电路的第2端口形成信号传输通路，所述主动控制电路与所述从动控制电路可进行信号传输；S5，当经过时间间隔T2后，返回重新执行S3和S4；由此循环执行S3-S4，通过对第1开关元件K1和第2开关元件K2的切换控制，对于连接在第1开关元件K1的动触点和第2开关元件K2的动触点之间的第2传输线路，在供电功能和信号传输功能这两种功能之间不断切换，由此实现所述从动控制电路充电、所述主动控制电路与所述从动控制电路之间进行信号传输的切换控制。优选的，还包括：S6，每当所述从动控制电路接收到来自于执行元件的控制指令时，所述从动控制电路缓存所述控制指令；当所述主动控制电路的第3端口与所述从动控制电路的第2端口形成信号传输通路，所述主动控制电路与所述从动控制电路可进行信号传输时，所述从动控制电路通过所述信号传输通路，将所述控制指令发送到所述主动控制电路；S7，所述主动控制电路在接收到所述控制指令后，执行所述控制指令。优选的，S6具体为：S6.1，所述从动控制电路按接收时间先后顺序缓存来自于执行元件的多条控制指令；S6.3，所述从动控制电路基于所设置的信号切换时间间隔T2，设置与所述信号切换时间间隔T2相对应的单次信号传输最大量M；当所述主动控制电路与所述从动控制电路可进行信号传输时，所述从动控制电路判断当前缓存的所有控制指令的和是否超过单次信号传输最大量M，如果未超过，所述从动控制电路将当前缓存的所有控制指令一次全部传输到所述主动控制电路；如果超过，则执行S6.4；S6.4，所述从动控制电路从所述所有控制指令中选择最先接收到的x条控制指令，且该x条控制指令的和接近或等于所述单次信号传输最大量M；然后，所述从动控制电路将所述x条控制指令传输到所述主动控制电路；当下一次可进行信号传输的时隙到来时，所述从动控制电路再重复执行本步骤。优选的，S7中，所述主动控制电路在接收到所述控制指令后，执行所述控制指令，具体指：所述主动控制电路通过控制第3开关元件的状态，进行控制负载的状态。优选的，所述主动控制电路通过控制第3开关元件的状态，进行控制负载的状态，具体指：所述主动控制电路预存储执行按钮ID与被控负载ID的对应关系表；当所述主动控制电路接收到来自所述从动控制电路的指定控制指令时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现信号线和电源线混合调制的智能开关控制系统，其特征在于，包括：主动控制端和从动控制端；所述主动控制端包括主动控制电路、第1开关元件K1和n个第3开关元件K3；所述从动控制端包括从动控制电路、第2开关元件K2和储能元件；其中，n为自然数；供电电源通过第1供电线路并联安装n个负载，每个所述负载均并联一个所述第3开关元件K3，各个所述第3开关元件K3的控制端均连接到所述主动控制电路的第1端口；所述供电电源通过第2供电线路连接到所述主动控制电路的第2端口；所述第1开关元件K1和所述第2开关元件K2均具有第1静触点、第2静触点和动触点；其中，所述第1开关元件K1的第1静触点通过第3供电线路连接到所述供电电源的正端，所述第1开关元件K1的第2静触点通过第1传输线路连接到所述主动控制电路的第3端口；所述第1开关元件K1的动触点通过第2传输线路连接到所述第2开关元件K2的动触点；所述第2开关元件K2的第1静触点通过第4供电线路连接到所述从动控制电路的第1端口，所述第1端口为供电输入端口；所述第2开关元件K2的第2静触点通过第3传输线路连接到所述从动控制电路的第2端口；所述从动控制电路的第3端口与执行单元连接；其中，在所述第4供电线路上并联所述储能元件。...

【技术特征摘要】
1.一种实现信号线和电源线混合调制的智能开关控制系统，其特征在于，包括：主动控制端和从动控制端；所述主动控制端包括主动控制电路、第1开关元件(K1)和n个第3开关元件(K3)；所述从动控制端包括从动控制电路、第2开关元件(K2)和储能元件；其中，n为自然数；供电电源通过第1供电线路并联安装n个负载，每个所述负载均并联一个所述第3开关元件(K3)，各个所述第3开关元件(K3)的控制端均连接到所述主动控制电路的第1端口；所述供电电源通过第2供电线路连接到所述主动控制电路的第2端口；所述第1开关元件(K1)和所述第2开关元件(K2)均具有第1静触点、第2静触点和动触点；其中，所述第1开关元件(K1)的第1静触点通过第3供电线路连接到所述供电电源的正端，所述第1开关元件(K1)的第2静触点通过第1传输线路连接到所述主动控制电路的第3端口；所述第1开关元件(K1)的动触点通过第2传输线路连接到所述第2开关元件(K2)的动触点；所述第2开关元件(K2)的第1静触点通过第4供电线路连接到所述从动控制电路的第1端口，所述从动控制电路的第1端口为供电输入端口；所述第2开关元件(K2)的第2静触点通过第3传输线路连接到所述从动控制电路的第2端口；所述从动控制电路的第3端口与执行单元连接；其中，在所述第4供电线路上并联所述储能元件。2.根据权利要求1所述的实现信号线和电源线混合调制的智能开关控制系统，其特征在于，所述第3开关元件(K3)为继电器。3.根据权利要求1所述的实现信号线和电源线混合调制的智能开关控制系统，其特征在于，所述储能元件为电容。4.根据权利要求1所述的实现信号线和电源线混合调制的智能开关控制系统，其特征在于，所述执行单元为操作面板，所述操作面板配置有用于向各个所述负载发送控制指令的控制按钮。5.一种实现信号线和电源线混合调制的智能开关控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，在主动控制电路启动前，第1开关元件(K1)的动触点与第1开关元件(K1)的第1静触点导通；在从动控制电路启动前，第2开关元件(K2)的动触点与第2开关元件(K2)的第1静触点导通；供电电源通过第2供电线路向主动控制电路供电，所述主动控制电路一直为上电状态；供电电源通过第1开关元件(K1)和第2开关元件(K2)向从动控制电路的储能元件供电，使储能元件储存一定的电能，同时，储能元件又向从动控制电路供电，使从动控制电路上电；S2，所述主动控制电路设置电源切换时间间隔T1和信号切换时间间隔T2；S3，在当前时刻t1，所述主动控制电路对第1开关元件(K1)进行控制，使其第1静触点与动触点导通，由于第1开关元件(K1)的第1静触点与供电电源连接，第1开关元件(K1)的动触点通过第2传输线路与第2开关元件(K2)的动触点连接，由此导致供电电源与第2开关元件(K2)的动触点形成供电通路，使第2开关元件(K2)的动触点为高电平；所述从动控制电路以储能元件为电源上电后，监听第2开关元件(K2)的动触点电平状态，当所述从动控制电路监听到第2开关元件(K2)的动触点为高电平时，所述从动控制电路对第2开关元件(K2)进行控制，使其动触点与第1静触点导通，由于在第2开关元件(K2)的第1静触点和所述从动控制电路的第1端口之间串联所述储能元件，由此导致供电电源与所述储能元件之间形成供电通路，所述供电电源向所述储能元件充电；S4，当经过时间间隔T1后，所述主动控制电路对第1开关元件(K1)进行控制，使其第2静触点与动触点导通，由于第1开关元件(K1)的第2静触点与...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵慧钧，
申请(专利权)人：山西四和创想科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14