【技术实现步骤摘要】
一种农业大棚气候控制系统(一)
：本专利技术涉及一种农业大棚气候控制系统，包含区域控制器和各数据采集器、电器控制器。区域控制器通过电力线通信方法接收各数据采集器、电器控制器采集的数据。所述电力线通信方法是向电网周波电压过0区特定点发送宽脉冲信号产生突变电流，使电网周波携带信息。两个不同变压器台区的区域控制器之间利用路灯电缆线路实现电力线半波通信，由提供电力线半波通信电源的变压器台区内的区域控制器汇总通信数据。(二)
技术介绍
：当前电力线通信主要指电力线载波通信和双向工频通信。电力线载波通信PLC利用现有电力线通过载波方式传输信号。但是配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，同时在三相电力线间传送又有很大信号损失，所以电力载波信号只能在一个配电变压器台区内传送，并且只能在单相电力线上传输。实际应用中，电力线空载时点对点载波信号可传输到几公里，但当电力线上负荷很重时，只能传输几十米，因此目前电力线载波通信只应用在远程抄表上，还需配合其它通信手段。双向工频通信TWACS利用在工频电压基波过零区加入调制信号，用这一区域的电压或电流波形的畸变信号携带信息。TWACS系统设备只存在于变电站和用户端。其中由变电站向用户端传输的通道为输出通道，利用电压波形的调制携带信息，由用户端向变电站传输的通道为输入通道，利用电流波形的变化传输信息。其收发信号均通过耦合变压器与电力网交联。TWACS信号的检测主要是基于时域差分技术，这些方法大都数据处理复杂，实时性差，设备成本高，需要采集多个周波大量的信号比较并分别进行A/D转换，再进行复杂计算，才能确定该信号位是“1”还是“0”，由于计...
【技术保护点】
1.一种农业大棚气候控制系统的实现方法，其特征在于：在一个变压器台区内包含一个或几个区域控制器，每个区域控制器控制区域内的一个或几个农业大棚，每个农业大棚包含多个数据采集器、多个电器控制器，数据采集器将采集的温湿度数据通过电力线通信传送给区域控制器，区域控制器通过电力线通信向电器控制器发送控制指令，电器控制器输出经光电隔离、双向可控硅控制或继电接触电路控制，串接到插座电源电路中，控制其插座上负载通电时间，插座电源接于系统外的市电上，不同变压器台区的两个区域控制器之间利用路灯电缆线路实现电力线半波通信，由提供电力线半波通信电源的变压器台区内的区域控制器汇总通信数据；采用的电力线通信是通过对电网周波电压设定的信号发送点和信号接收点的精确定位实现通信，在设定的信号发送点发送通信用正极或负极的一个矩形波宽脉冲从而产生突变电流，该突变电流在配电变压器的短路阻抗上引起一个电压降叠加于电网电压波形上，从而完成一次信号调制过程，接收端在电网周波电压设定的信号接收点解调信号；所述一个正极矩形波宽脉冲是指脉冲的高电平部分即从0到高再回到0。
【技术特征摘要】
2018.06.10 CN 20181059139021.一种农业大棚气候控制系统的实现方法，其特征在于：在一个变压器台区内包含一个或几个区域控制器，每个区域控制器控制区域内的一个或几个农业大棚，每个农业大棚包含多个数据采集器、多个电器控制器，数据采集器将采集的温湿度数据通过电力线通信传送给区域控制器，区域控制器通过电力线通信向电器控制器发送控制指令，电器控制器输出经光电隔离、双向可控硅控制或继电接触电路控制，串接到插座电源电路中，控制其插座上负载通电时间，插座电源接于系统外的市电上，不同变压器台区的两个区域控制器之间利用路灯电缆线路实现电力线半波通信，由提供电力线半波通信电源的变压器台区内的区域控制器汇总通信数据；采用的电力线通信是通过对电网周波电压设定的信号发送点和信号接收点的精确定位实现通信，在设定的信号发送点发送通信用正极或负极的一个矩形波宽脉冲从而产生突变电流，该突变电流在配电变压器的短路阻抗上引起一个电压降叠加于电网电压波形上，从而完成一次信号调制过程，接收端在电网周波电压设定的信号接收点解调信号；所述一个正极矩形波宽脉冲是指脉冲的高电平部分即从0到高再回到0。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在电网周波电压的设定信号发送点和设定信号接收点的信号调制解调步骤包括：发送：当设置在周波正半周上升段的周波过0电压比较器翻转产生过0中断，经延时后使其延时后的发送时间落在周波电压设定的信号发送点，起动开关信号定时器并接通高速电源控制开关，将单个的正脉冲电压信号叠加于电网周波上；接收：在微控制器控制下高速控制开关仅在信号收发点周围的低电压窗口区打开，形成了在第一信号收发点和第二信号收发点周围的低电压窗口区，当输入的周波电压落在低电压窗口区时，高速控制开关处于接通状态，信号电压比较器直接在周波电压的信号接收位置接收信号和测量周波时间参数，确定所接收的信号是否在设定的信号接收点误差范围内，在低电压窗口区以外高速控制开关处于关断状态。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，设定的信号发送点和信号接收点是在电网周波正半周的电压过0处设置过0电压比较器，在电网周波正半周的一个设定周波电压位置设置信号电压比较器，所述信号电压比较器的输出在一个周波正半周的设定周波电压的两个位置实现翻转；在周波正半周上升段的所述设定周波电压的位置作为第一信号位置，其设定信号收发点的周波电压位置称为第一信号设定点，在周波正半周下降段的所述设定周波电压的位置作为第二信号位置，其设定信号收发点的周波电压位置称为第二信号设定点；所述信号电压比较器是设置在电网周波正半周的电压21V—40V之间的一个设定周波电压位置；所述将单个的正脉冲电压信号叠加于电网周波上，是将一个正35V至60V之间的设定矩形波宽脉冲电压加载于电网周波上的信号发送点，矩形波宽脉冲电压的宽度值为0.3ms～0.5ms，能提供信号电流值1A—20A。4.根据权利要求1所述的不同变压器台区的区域控制器之间利用路灯电缆线路实现电力线半波通信的方法，其特征是在电力线半波通信线路两端及各路灯节点均设置单相双电源自动转换电路，其中电力线半波通信线路靠近路灯智能监控器的一端称为始端，另一端称为终端，始端的电力线半波通信中主控器是各个转换节点的单相双电源自动转换电路的控制指令发送器，称之为主令控制器，电力线半波通信时电源转换是在主令控制器检测到电力线周波过零点附近切换﹔切换为电力线半波通信后，电源模块(S3)与电力线半波电源相接，作为各个转换节点的单相双电源自动转换电路中直流线圈接触器和继电器的直流驱动电源﹔各路灯节点和终端节点的单相双电源自动转换电路中，由电力线半波电源经电容C降压、桥式整流后送入电源模块(S4)，提供微控制器(S1)电源﹔所述控制指令由主令控制器向各转换节点的单相双电源自动转换电路发送，各节点的周波输入模块接收主令控制器的控制指令，在电力线半波通信时电力电源处于半波通信半波供电状态，每一个周波时间只有半个周波供电称为一个供电半周波﹔所述控制指令包含地址位和控制位，每条指令开头设置30个至50个周波时间供电，该供电周波经电源模块(S4)中电容充电后，提供微控制器(S1)的接收和保存指令的电能，其后间隔一个周波时间为起始位，接着为地址位和指令代码位，共设5个周波时间为地址位，其中前3个供电半周波为全部路灯节点地址，后2个供电半周波为终端节点地址，每2个供电半周波中间间隔一个供电半周波，组成3个供电半周波为始端节点地址，其后3个周波时间为指令代码，前2个供电半周波为通信开始指令，后1个供电半周波为通信结束指令，最后间隔一个周波时间为停止位，指令保存在存储器中，然后依序取出指令执行，电力线半波通信开始，在始端节点完成电源切换后其它节点开始切换，反之通信结束是在其它节点完成切换后再开始始端节点电源切换。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在设定的信号接收点解调信号，包含确认或擦除从设定的信号发送点发送的信号，在发送端发送信号期间，发送端所发送的信号同时被接收端接收，如果接收的位取值信息与发送的位取值信息不同，则接着发送该位的擦除信号，每一帧信息中每一数据位均可擦除和重发，如果擦除不成功，即发送与接收的擦除信号取值信息不相同，继续发送该位擦除信号直至发送成功。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述位取值以信号电压比较器在信号接收点未翻转为发送位信号“1”，翻转为发送位信号“0”，其中数据位的第一信号设定点为收发数据，第二信号设定点为确认或擦除第一信号设定点发送的数据，发送“0”为确认,发送“1”为擦除，起始位中信号电压比较器在第一信号设定点发送“1”为开始发送,结束位在第一信号设定点以发送“0”结束，起始位和结束位的第二信号设定点均不用。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，设定的信号发送点和信号接收点的精确定位包含所设置的信号发送点和信号接收点的误差补偿，同时过0电压比较器和信号电压比较器均采用ns级高速电压比较器及高速微控制器。8.根据权利要求1和权利要求7所述的方法，其特征在于，信号发送点和信号接收点的精确定位及其误差的补偿方法，是先计算系统以周波正半周上升段的电压过0处为时间起点到第一信号设定点的时间间隔为标称值Tm1；周波正半周上升段的电压过...
【专利技术属性】
技术研发人员：张金木，
申请(专利权)人：福州准点信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35
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