基于X-10协议的智能电力载波监控系统及应用方法技术方案

一种基于Ｘ－１０协议的智能电力载波监控系统及应用，属于信息自动化、电子信息、智能控制等技术领域。其特征在于通过Ｘ－１０协议模块，在电力网的任意方便的位置接入对网络实施监控的智能监控器，同时通过远程应答器，对网络实施无线监控，整体构成一个资源共享、交叉控制的综合网络。本发明专利技术基于Ｘ－１０协议的智能电力载波监控系统及应用集软件功能、智能控制、系统监视、短距离无线控制于一体，充分利用了电力载波控制系统的控制功能和资源优势，扩展了电力载波控制系统的监控功能，使基于Ｘ－１０协议的智能电力载波监控系统适用于较大的复杂电力供应系统。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术基于X-10协议的智能电力载波监控系统及应用属于信息自动化、电子信息、智能控制等
本专利技术基于X-10协议的智能电力载波监控系统，其特征在于由用电器件群I、网络开关群II、控制群III、电力网IV四部分组成，其中用电器件群I任选用电器件1、2、3、4、5组成，网络开关群II由R型网络开关6和7、T型网络开关8组成，控制群III由8位控制器9、16位控制器10、射频接收器11、无线遥控器12、智能监控器13和远程应答器14组成；智能监控器13由X-10协议模块15、E2PROM模块17、输入模块18、编程模块19、CPU20、液晶显示模块21、定时器22、射频发射接收模块23组成；远程应答器14由射频发射接收模块24和X-10协议模块16组成；智能监控器13中的X-10协议模块15通过电力网IV与网络开关群II中的R型网络开关6和7、T型网络开关8连接传递监控信息，智能监控器13只占用X-10协议的一个物理地址，X-10协议共有256个地址，其余255个用电器件的地址信息存储在E2PROM模块17中；远程应答器14中的射频发射接收模块24接受智能监控器13的监控指令，并通过X-10协议模块16与网络开关群II中的R型网络开关6和7、T型网络开关8连接传递监控信息；智能监控器13和远程应答器14在本系统中可以在任意位置接入电力网IV；用电器件群I中的用电器件、网络开关群II中的网络开关、控制群III中的监控器件的数量和种类可依据实际应用的需求选择。上述的基于X-10协议的智能电力载波监控系统的应用，其特征在于，智能监控器13从输入模块18输入的指令，通过CPU20的协作处理，从E2PROM模块17中取出对应用电器件的控制指令，传给X-10协议模块15，智能监控器13的一个X-10物理地址转换为动态地址，这一动态地址通过X-10协议与其余255个用电器件的网络开关交换信息，对255个用电器件进行控制；CPU20从E2PROM模块17中取出控制指令传给X-10协议模块15的同时，将相应的控制指令通过液晶显示模块21显示出来，实现对用电器件的监视；CPU20也可将E2PROM模块17中取出的控制指令，通过射频发射接收模块23发射到远程应答器14，远程应答器14由射频发射接收模块24接收响应的控制指令，并通过X-10协议模块16与网络开关群II中的R型网络开关6和7、T型网络开关8传递监控信息，对用电器件实施有线监控；CPU20在输入模块18、编程模块19以及定时器22的支持下进行编程，能够完成任务处理、条件控制、逻辑控制、定时控制的编程指令，CPU20可依照开发人员或操作人员设定的程序，将此类编程指令按照X-10协议要求打包执行任务，通过X-10协议模块15、远程应答器14完成对用电网络的智能控制过程；网络开关群II中的R型网络开关6和7、T型网络开关8将用电器状态信息发回给智能监控器13，这些信息经CPU20处理，在液晶显示器21上显示出来，液晶显示器21用于显示所有信息，包括系统菜单、键盘操作命令、系统信息；智能监控器13和远程应答器14，具备电力载波网络控制器和网络开关的基本功能，它们之间通过X-10协议传递监控指令，整体构成一个资源共享、交叉控制的综合网络。上述的基于X-10协议的智能电力载波监控系统的应用，其特征在于，所述的智能监控器13不与电力网IV连接时，直接通过远程应答器14对电力网IV实施无线监控。上述的基于X-10协议的智能电力载波监控系统及应用集软件功能、智能控制、系统监视、短距离无线控制于一体，充分利用了电力载波控制系统的控制功能和资源优势，扩展了电力载波控制系统的监控功能，不但使基于X-10协议的智能电力载波监控系统适用于较大的复杂电力供应系统，还具有如下的特点1.优化系统资源扩展网络功能上述的基于X-10协议的智能电力载波监控系统及应用的控制信息，是CPU20根据操作员的键盘指令或经过思维而独立发出的。被控用电器件的地址可以动态产生，而不是通过硬件电路完成。这样，系统就最大程度地利用了资源，当用电器数量很大时，比如200个，就不用安装200个按扭了，只用现在的元器件就足够了。最大程度地利用了X-10协议。2.菜单式操作直观明了上述的基于X-10协议的智能电力载波监控系统及应用的另一个重要特征是菜单式操作，系统中设计了专用液晶显示模块21。控制指令由输入模块18输入，通过操作系统发给被控用电器件的同时，也通过液晶显示模块21显示出来。显示方式为菜单式结构，可按电器分类显示，也可按照电器放置的区域显示，相应的操作系统具备单键翻屏选择功能，在选定控制器件之后，通过确认按键将指令传给操作系统并执行相应的操作。通过少数按键的复合操作完成指令输入，输入的指令又显示在屏幕上，操作简单、明了、直观。更重要的是充分利用按键的复合操作功能，将整个系统高度集成在便于手持的体积内，使用起来方便、灵活。这样一个操作简单、功能强大的智能操作系统，充分利用X-10协议和现有的电力网络，必将会得到广泛的普及和应用。3.可视化监视安全可靠上述的基于X-10协议的智能电力载波监控系统及应用不但可向网络中其它用电器发出控制命令，也可以查询并接受来自这些用电器的返回信息。当智能监控器13控制命令中包含查询命令时，网络开关群II中接收到指令的网络开关把自己当前的工作状态发送给智能监控器13，智能监控器13接收到该状态信息，经处理在液晶显示模块21显示出来，如果未接收到应答信息，则液晶显示模块21给出相应提示，如“不工作”。利用这一功能，可以有几种方式了解用电器的工作状态。第一种方式是直接显示在液晶显示模块21的控制菜单中，比如在控制菜单中选择电视，按下确认键，下面应有“开启”、“关闭”和“不工作”三个状态，亮条所在的状态是电器目前的工作状态。第二种方式是在液晶显示模块21的主菜单中设立一个“状态检查”的子菜单，“状态检查”的子菜单中有“开启”、“关闭”、“不工作”三个选项，选择“开启”选项可列出目前正在工作的所有电器，并且可以直接改变某个用电器的当前状态，无须返回主菜单中再执行控制命令，依次类推。第三种方式也在液晶显示模块21的一个子菜单中实现，这个子菜单我们称之“监控矩阵”，为此我们专门开发了一个软件模块，16×16个矩阵方框对应网络用电器的256个地址，亮的方框对应正在工作的电器的地址，这样当系统中的用电器件较多时，操作者可以对系统的工作状态有一个直观的了解。三种方式可依据操作者意图随意选择，为其提供最简单、明了的监控方式。系统的监视功能还可为控制操作安全的操作保障，比如高档的音响系统或家庭影院中，一般都有一个先关闭功放然后关闭碟机的操作要求，如操作者冒然的去关碟机的话，系统会给出“请先关闭功放”的提示，因此，在碟机的选项可以直接完成先关闭功放后关闭碟机的操作，如此一来，可以对一些有特殊操作要求的高档电器起到安全保护的作用。4.软件功能智能化控制上述的基于X-10协议的智能电力载波监控系统及应用中，智能监控器13在CPU20、输入模块18、编程模块19以及定时器22的支持下进行编程，能够完成任务处理、条件控制、逻辑控制、定时控制的编程指令，CPU20可依照开发人员或操作人员设定的程序，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Ｘ－１０协议的智能电力载波监控系统，其特征在于由用电器件群（Ⅰ）、网络开关群（Ⅱ）、控制群（Ⅲ）、电力网（Ⅳ）四部分组成，其中用电器件群（Ⅰ）任选用电器件（１）、（２）、（３）、（４）、（５）组成，网络开关群（Ⅱ）由Ｒ型网络开关（６）和（７）、Ｔ型网络开关（８）组成，控制群（Ⅲ）由８位控制器（９）、１６位控制器（１０）、射频接收器（１１）、无线遥控器（１２）、智能监控器（１３）和远程应答器（１４）组成；智能监控器（１３）由Ｘ－１０协议模块（１５）、Ｅ↑［２］ＰＲＯＭ模块（１７）、输入模块（１８）、编程模块（１９）、ＣＰＵ（２０）、液晶显示模块（２１）、定时器（２２）、射频发射接收模块（２３）组成；远程应答器（１４）由射频发射接收模块（２４）和Ｘ－１０协议模块（１６）组成；智能监控器（１３）中的Ｘ－１０协议模块（１５）通过电力网（Ⅳ）与网络开关群（Ⅱ）中的Ｒ型网络开关（６）和（７）、Ｔ型网络开关（８）连接传递监控信息，智能监控器（１３）只占用Ｘ－１０协议的一个物理地址，Ｘ－１０协议共有２５６个地址，其余２５５个用电器件的地址信息存储在Ｅ↑［２］ＰＲＯＭ模块（１７）中；远程应答器（１４）中的射频发射接收模块（２４）接受智能监控器（１３）的监控指令，并通过Ｘ－１０协议模块（１６）与网络开关群（Ⅱ）中的Ｒ型网络开关（６）和（７）、Ｔ型网络开关（８）连接传递监控信息；智能监控器（１３）和远程应答器（１４）在本系统中可以在任意位置接入电力网（Ⅳ）；用电器件群（Ⅰ）中的用电器件、网络开关群（Ⅱ）中的网络开关、控制群（Ⅲ）中的监控器件的数量和种类可依据实际应用的需求选择。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贺晓宏，王云才，许小庆，吕玉祥，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]