基于电力线的通信方法、节点设备及系统技术方案

本申请实施例提供一种基于电力线的通信方法、节点设备及系统。在本申请实施例中，按照待传输数据中各数据元与斩波时长的对应关系，对电力线上的交流电压信号进行斩波处理，将待传输数据调制至交流电压信号中，进而使得待传输数据随着交流电压信号在电力线上传输。这种对电力线上的交流电压信号进行斩波处理所实现的电力线通信方式，无需依赖昂贵的电力线载波芯片，不仅可节约成本，而且可精简控制线路，有利于提高布线安装和后期维护的便利性。

【技术实现步骤摘要】
基于电力线的通信方法、节点设备及系统
本申请涉及电力线通信
，具体涉及一种基于电力线的通信方法、节点设备及系统。
技术介绍
电力线通信技术是利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式。它利用电力线作为信号传输媒介，使供电线路和通信线路合二为一，不必另外布设信号线或网络线，家用的普通电源插座便可成为通信接口，可使电力线同时进行电力传输和通信。目前，电力线通信主要是把载有信息的高频信号加载到电流信号上，然后用电力线传输，接收端利用适配器把高频信号从电流信号中分离出来并传输到终端设备实现信息传递。这种电力线通信方式需要依赖特定的电力线载波芯片，成本较高，且需按照电力线载波芯片的要求搭建控制系统线路，使得线路冗杂，不仅不利于布线安装，而且给后期的维护排查带来诸多不便。
技术实现思路
本申请实施例提供一种基于电力线的通信方法、节点设备及系统，用以利用既有电力线路实现数据通信，增强布线安装和后期维护的便利性。本申请实施例提供一种基于电力线的通信方法，包括：对电力线上的交流电压信号进行相位检测，以确定同步基准相位；根据所述同步基准相位和待传输数据中各数据元对应的斩波时长对所述交流电压信号进行斩波处理；通过所述电力线将斩波后的交流电压信号传输至接收端。本申请实施例还提供一种基于电力线的通信方法，包括：接收电力线上传输的交流电压信号；对所述交流电压信号进行相位检测，以确定同步基准相位；根据所述同步基准相位，将所述交流电压信号转换为方波信号；根据所述方波信号中的高/低电平持续时间和预设的数据元与斩波时长映射关系，解调出所述交流电压信号中携带的通信数据。本申请实施例还提供一种主节点设备，包括：连接于电力线两端的同步相位检测电路和分时控制电路，以及与所述同步相位检测电路和所述分时控制电路连接的处理器；所述同步相位检测电路，用于对所述电力线上的交流电压信号进行相位检测，并将相位检测结果输出至所述处理器；所述处理器，用于根据所述同步相位检测电路的相位检测结果，确定同步基准相位；根据所述同步基准相位和待传输数据中各数据元对应的斩波时长，控制所述分时控制电路对所述交流电压信号进行斩波处理；所述分时控制电路，用于在所述处理器的控制下，对所述交流电压信号进行斩波处理，并通过所述电力线将斩波后的交流电压信号传输至接收端。本申请实施例还提供一种从节点设备，连接于电力线两端的信号侦听电路，以及与所述信号侦听电路连接的处理器；所述信号侦听电路，用于接收所述电力线上传输的交流电压信号，对所述交流电压信号进行相位检测，并将相位检测结果输出至所述处理器；所述处理器，用于根据所述信号侦听电路的相位检测结果，确定同步基准相位，并根据所述同步基准相位将所述交流电压信号转换为方波信号，以及根据所述方波信号中的高/电平持续时间和预设的数据元与斩波时长的映射关系，解调出所述交流电压信号中携带的通信数据。本申请实施例还提供一种基于电力线的通信系统，包括上述主节点设备和上述从节点设备。在本申请实施例中，按照待传输数据中各数据元与斩波时长的对应关系，对电力线上的交流电压信号进行斩波处理，将待传输数据调制至交流电压信号中，进而使得待传输数据随着交流电压信号在电力线上传输。这种对电力线上的交流电压信号进行斩波处理所实现的电力线通信方式，无需依赖昂贵的电力线载波芯片，不仅可节约成本，而且可精简控制线路，有利于提高布线安装和后期维护的便利性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1a为本申请一实施例提供的一种基于电力线的通信系统的结构示意图；图1b为本申请一实施例提供的一种同步相位检测电路的结构示意图；图1c为图1b提供的同步相位检测电路检测出的电压波形示意图；图1d为本申请一实施例提供的另一种同步相位检测电路的结构示意图；图1e为图1d提供的同步相位检测电路检测出的电压波形示意图；图1f为本申请一实施例提供的一种分时控制电路的结构示意图；图1g为图1f所提供的分时控制电路对交流电压信号进行斩波处理的过程示意图；图1h为本申请一实施例提供的一种斩波后的交流电压信号的波形示意图；图1i为本申请一实施例提供的一种信号侦听电路的结构示意图；图1j为本申请一实施例提供的一种交流电压信号的波形和相应的方波信号的波形示意图；图1k为本申请一实施例提供的一种对斩波后的交流电压信号进行解调得到的方波信号的波形示意图；图2为本申请一实施例提供的一种基于电力线的通信方法的流程示意图；图3为本申请一实施例提供的另一种基于电力线的通信方法的流程示意图；图4为本申请一实施例提供的一种主节点设备的结构示意图；图5为本申请一实施例提供的一种从节点设备的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。针对现有电力线通信技术需要依赖特定的电力线载波芯片而使得成本昂贵且控制线路冗杂的问题，本申请实施例提供一种解决方案，其基本原理是：按照待传输数据中各数据元与斩波时长的对应关系，对电力线上的交流电压信号进行斩波处理，将待传输数据编码至交流电压信号中，进而使得待传输数据随着交流电压信号在电力线上传输。这种对电力线上的交流电压信号进行斩波处理，实现待传输数据的传输的通信方式，无需依赖昂贵的电力线载波芯片，不仅可节约成本，而且可精简控制线路，有利于提高布线安装和后期维护的便利性。以下结合附图，详细说明本申请实施例各实施例提供的技术方案。图1a为本申请一实施例提供的一种基于电力线的通信系统的结构示意图。如图1a所示，该系统包括：通过电力线连接的主节点设备10和从节点设备11。其中，主节点设备10包括：连接于电力线两端的同步相位检测电路10a和分时控制电路10b以及与同步相位检测电路10a和分时控制电路10b连接的第一处理器10c。从节点设备11包括：连接于电力线两端的信号侦听电路11a以及与信号侦听电路11a连接的第二处理器11b。在本实施例中，同步相位检测电路10a对电力线上的交流电压信号进行相位检测，并将相位检测结果输出至第一处理器10c；第一处理器10c根据同步相位检测电路10a的相位检测结果，确定同步基准相位，并根据该同步基准相位和待传输数据中各数据元对应的斩波时长，控制分时控制电路10b对所述交流电压信号进行斩波处理。相应地，分时控制电路10b在第一处理器10c的控制下，对交流电压信号进行斩波处理，并通过电力线将斩波后的交流电压信号传输至从节点设备11。从节点设备11主要用于从电力线上传输的斩波后的交流电压信号中解调出上述待传输数据。在本实施例中，可按照通信方式和通信需求，预先设置若干个数据元，数据元是指可构成通信数据的最小数据单元。其中，本实施例中的待传输数据即为由数据元构成的一种通信数据。值得说本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电力线的通信方法，其特征在于，包括：对电力线上的交流电压信号进行相位检测，以确定同步基准相位；根据所述同步基准相位和待传输数据中各数据元对应的斩波时长对所述交流电压信号进行斩波处理；通过所述电力线将斩波后的交流电压信号传输至接收端。

【技术特征摘要】
1.一种基于电力线的通信方法，其特征在于，包括：对电力线上的交流电压信号进行相位检测，以确定同步基准相位；根据所述同步基准相位和待传输数据中各数据元对应的斩波时长对所述交流电压信号进行斩波处理；通过所述电力线将斩波后的交流电压信号传输至接收端。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对电力线上的交流电压信号进行相位检测，以确定同步基准相位，包括：检测所述交流电压信号的过零点；将所述过零点对应的相位设置为所述同步基准相位。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述同步基准相位和待传输数据中各数据元对应的斩波时长对所述交流电压信号进行斩波处理，包括：根据所述同步基准相位和预设的数据传输速率，确定所述待传输数据中各数据元在所述交流电压信号中对应的斩波位置；根据预设的数据元与斩波时长映射关系，确定所述待传输数据中各数据元对应的斩波时长；根据所述待传输数据中各数据元对应的斩波时长，在所述待传输数据中各数据元在所述交流电压信号中对应的斩波位置处进行斩波处理。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设的数据传输速率为每个交流周期传送一个数据元；所述根据所述同步基准相位和预设的数据传输速率，确定所述待传输数据中各数据元在所述交流电压信号中对应的斩波位置，包括：基于所述同步基准相位，确定所述交流电压信号中与所述待传输数据中首个数据元对应的交流周期；自所述首个数据元对应的交流周期开始，将连续若干个交流周期的结束点，作为所述待传输数据中各数据元在所述交流电压信号中对应的斩波位置；其中，所述连续交流周期的数量与所述待传输数据中数据元的数量相同。5.一种基于电力线的通信方法，其特征在于，包括：接收电力线上传输的交流电压信号；对所述交流电压信号进行相位检测，以确定同步基准相位；根据所述同步基准相位，将所述交流电压信号转换为方波信号；根据所述方波信号中的高/低电平持续时间和预设的数据元与斩波时长映射关系，解调出所述交流电压信号中携带的通信数据。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述方波信号中的高/低电平持续时间和预设的数据元与斩波时长映射关系，解调出所述交流电压信号中携带的通信数据，包括：根据所述方波信号中各方波的高/低电平持续时间和所述数据元与斩波时长映射关系，确定所述方波信号中各方波携带的数据元；根据所述方波信号中各方波携带的数据元和数据链路层的数据协议进行解帧操作，以获得所述通信数据。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述方波信号中各方波的高/低电平持续时间和所述数据元与斩波时长映射关系，确定所述方波信号中各方波携带的数据元，包括：统计所述方波信号中各方波的高/低电平实际持续时间；将所述方波信号中各方波的高/低电平实际持续时间和高/低电平基准持续时间的差值的绝对值，与所述数据元与斩波时长映射关系中的斩波时长进行匹配；将与各差值的绝对值匹配的斩波时长所对应的数据元，作为所述方波信号中各方波携带的数据元。8.根据权利要求6或7所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴锦标，
申请(专利权)人：北京星网锐捷网络技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11