一种局域用电网络在线相位调制数字通讯控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种局域用电网络在线相位调制数字通讯控制系统，包括供电线路、主网络控制器和从网络控制器。所述主网络控制器与若干从网络控制器并联在供电线路上，主网络控制器通过供电线路与从网络控制器进行通讯，从网络控制器接收到通讯信号后，按照从网络控制器内部预先设定的程序对从网络控制器连接的从网络用电设备进行控制。本实用新型专利技术控制模式简洁、无耗能、成本低、安装方便、功能性强、实用性强、适用范围广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电源网络控制系统，具体涉及一种局域用电网络在线相位调制数字通讯控制系统。
技术介绍
局域用电网络的管理是用电网络管理中的重要管控组成部分。随着智能家居、工业自动化控制、物联网远程信息管理的不断发展，局域用电网络的管理的市场需求愈发迫切。当前技术环境下，局域用电设备网络管理多采用在一条供电线路上的多个用电器在运行状态下，利用GPRS无线射频以及有线电力载波两种通讯方式来实现用电器的局域网络监控管理功能。但是，该方式制造成本高、投入大、使用维护费用相对较高。同时还存在着布线复杂、功能单一、成本高、实用性差等问题。如专利公布号CN201520416793公开了一种局域用电设备离线网络管理控制系统。本技术公开了一种局域用电设备离线网络管理控制系统，该系统包括一条供电线路，所述供电线路的电源输入始端串联有电源控制开关K1，所述开关K1并联连接有相互串联的离线网络电源管理控制器以及通讯接口开关K2，所述供电线路上还连接有若干相互并联的用电器，所述各用电器分别连接有从控制器；所述离线网络电源管理控制器包括主控制器，所述主控制器的输入端连接有电源输入接口、键盘、互联网接口以及USB接口，所述主控制器的输出端连接有电源输出接口、数据通讯接口、显示器以及警示灯。该系统可完成人工及自动控制开关送电功能；在离线状态下与从单片计算机进行数据通讯实现监控管理功能；可通过USB接口及互联网接口以实现与计算机、手机及互联网的通讯功能。该技术通讯功能单一，满足不了用电器日益增加的控制需求。如专利公布号CN102118183A电力载波通信方法及装置，包括如下步骤：信息采集步骤，物理层接收导频信号以获得信道状态信息；同步状态信息步骤，所述物理层和数据传输控制层同步所述信道状态信息；信息处理步骤，根据所述信道状态信息，得到需要并能够通信的数据包；通信步骤，轮流占用时间段传输所述需要并能够通信的数据包。通讯原理复杂、使用不便、实用性差。现亟需一种低成本、控制方法简单、便于基层技术员掌握使用的局域用电网络通讯控制系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种可以及时通讯、使用方便、实用性强、成本低，满足基层网络使用环境的的一种局域用电网络在线相位调制数字通讯控制系统。一种局域用电网络在线相位调制数字通讯控制系统包括供电线路、主网络控制器和从网络控制器。所述主网络控制器与若干从网络控制器并联在供电线路上，主网络控制器通过供电线路与从网络控制器进行通讯，从网络控制器接收到通讯信号后，按照从网络控制器内部预先设定的程序对从网络控制器连接的从网络用电设备进行控制。所述供电线路为AC交流电网，包括一条供电线路L（火线）、N（零线），供电线路的电源输入端串联有KM电源控制开关，从L线端串联有主网络控制器的K1通讯控制开关。KM电源控制开关直接控制供电线路的通路或断路，进而控制整个局域用电网络在线相位调制数字通讯控制系统。所述交流供电线路的电源输入始端L、N之间连接有防雷击抗浪涌及滤波电路。所述主网络控制器包括K1通讯控制开关、SCR1调制可控硅、SCR2调制可控硅、电网同步信号提取电路、通讯控制开关电路、接口、MODULATOR调制器及MCU微控制器。所述主网络控制器与供电线路连接。K1通讯控制开关从供电线路的L线端串联进入供电线路中。K1通讯控制开关受弱电回路控制器的控制，进而控制强电回路的通断。所述SCR1调制可控硅、SCR2调制可控硅两者之间并联，并同时与K1通讯控制开关并联，接入供电线路的L线端。SCR1调制可控硅、SCR2调制可控硅相互反向（极性相反）。MCU微控机输出的数字信息与电网同步信号提取电路中的电网同步信号分别经MODULATOR调制器输出数字脉冲经G1、G2脉冲触发电路，分别控制SCR1调制可控硅、SCR2调制可控硅，进而实现AC网络信息的调制。所述电网同步信号提取电路包括R1限流电阻、BD1整流桥、V1光电耦合器及R2射极取样电阻。所述BD1整流桥的一个管脚与R1限流电阻连接，并接入供电线路的N（零线）。BD1整流桥与V1光电耦合器管脚相连，V1光电耦合器的管脚与R2射极取样电阻连接。当主网络控制器对从网络控制器发送控制数据时，主网络控制器首先输出控制信息并驱动VK1光隔离控制器使K1通讯控制开关断开，同时MCU微控机输出的数字信息与电网同步信号提取电路（R1限流电阻、整流桥BD1光电耦合器V1及R2射极取样电阻）中的电网同步信号分别经MODULATOR调制器输出数字脉冲经G1、G2脉冲触发电路，分别控制SCR1调制可控硅、SCR2调制可控硅。所述通讯控制开关电路为光隔离控制器。所述接口与MCU微控制器连接，将外部设备与MCU微控制器进行通讯。接口为输入输出接口、USB接口、物联网接口、键盘接口、显示器接口。输入输出接口I/O口，外接各类工业控制设备；USB接口便于接入各类家庭日常用数码设备；物联网接口便于将系统与物联网系统联网，进行更完备的通讯与控制；键盘接口为键盘输入接口；显示器连接外部显示器。所述从网络控制器包括信息提取电路、输出控制电路、MCU微计算机、MODEM调制解调器和I/O口模块。所述信息提取电路包括R3限流电阻、BD2整流桥、V2光电耦合器和R4射极取样电阻。所述BD2整流桥的管脚与R3限流电阻连接，并接入供电线路的N（零线）。BD2整流桥与V2光电耦合器连接，V2光电耦合器的管脚与R4射极取样电阻连接。所述MODEM调制解调器通过信息提取电路读取电路中L、N之间的电压波形变化，并提取出调制信息。经过MODEM调制解调器输出到MCU微计算机，通过MCU微计算机将接收到的数字信息进行相应处理并对从网络控制器进行输出控制。所述I/O口模块为MCU微计算机连接端口，接入模拟及开关控制，从而对从网络内的用电设备进行智能控制。本专利技术的控制方法为：（1）定义对交流电网中某一半个周期相位角的改变（相位调制）使波形发生微小畸变即为“0”，而保持原有电网某一半个周期波形的则为数字“1”，半个周期为一个数据位，电网频率为波特率的数值，并采用交流供电线路为通讯网络数字信息流的载体；（2）供电线路中，供电KM电源控制开关闭合，K1通讯控制开关闭合，通过供电线路给从网络控制器送电，从网络控制器正常运行；（3）主网络控制器对从网络控制器发送数据，主网络控制器通过通讯控制开关电路控制开关K1断开，同时SCR1调制可控硅、SCR2调制可控硅工作，数字脉冲信息分别经G1、G2脉冲触发电路控制SCR1调制可控硅、SCR2调制可控硅对线路电压进行相位调制。字符为0，则SCR1调制可控硅、SCR2调制可控硅对半个周期相位角的进行改变（相位调制），使波形发生微小畸变。字符为1，波形不变。交流供电线路L、N输出对应波形的交流电电压。（4）从网络控制器接受到供电线路L、N的调制信息经MODEM调制解调器将调制波还原为数字信息（被调制过的变形半波为数字“0”，没有变形的半波为数字“1”）进入MCU微计算机，MCU微计算机将编码还原后，根据程序内设的触发条件对I/O口模块进行输出，进而实现对从网络内的用电设备进行智能控制。（5）达到通讯信息代表的触发条件的从网络控制器，对该网络内的用电设备进行控制，否则不作出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种局域用电网络在线相位调制数字通讯控制系统，包括供电线路、主网络控制器和从网络控制器，其特征在于：所述主网络控制器与从网络控制器并联在供电线路上，所述主网络控制器与供电线路连接，主网络控制器包括K1通讯控制开关、SCR1调制可控硅、SCR2调制可控硅、电网同步信号提取电路、通讯控制开关电路、接口、MODULATOR调制器及MCU微控制器，所述从网络控制器包括信息提取电路、输出控制电路、MCU微计算机、MODEM调制解调器和I/O口模块，供电线路的电源输入端串联有KM电源控制开关，从N线端串联有主网络控制器的K1通讯控制开关，交流供电线路的电源输入始端L、N之间连接有防雷击抗浪涌及滤波电路，K1通讯控制开关从供电线路的N线端串联至供电线路。

【技术特征摘要】
1.一种局域用电网络在线相位调制数字通讯控制系统，包括供电线路、主网络控制器和从网络控制器，其特征在于：所述主网络控制器与从网络控制器并联在供电线路上，所述主网络控制器与供电线路连接，主网络控制器包括K1通讯控制开关、SCR1调制可控硅、SCR2调制可控硅、电网同步信号提取电路、通讯控制开关电路、接口、MODULATOR调制器及MCU微控制器，所述从网络控制器包括信息提取电路、输出控制电路、MCU微计算机、MODEM调制解调器和I/O口模块，供电线路的电源输入端串联有KM电源控制开关，从N线端串联有主网络控制器的K1通讯控制开关，交流供电线路的电源输入始端L、N之间连接有防雷击抗浪涌及滤波电路，K1通讯控制开关从供电线路的N线端串联至供电线路。2.根据权利要求1所述的一种局域用电网络在线相位调制数字通讯控制系统，其特征在于：所述电网同步信号提取电路包括R1限流电阻、BD1整流桥、V1光电耦合器及R2射极取样电阻，所述BD1整流桥的一个管脚与R1限流电阻连接，BD1整流桥与V1光电耦合器，V1光电耦合器的管脚...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱永斌，
申请(专利权)人：朱永斌，
类型：新型
国别省市：山东;37