[发明专利]交流电网通信控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信系统，更具体地说，涉及一种交流电网通信控制系统。

背景技术

在交流电网的有些应用场合中，需要对连接在电力线上的终端电器进行控制，比如灯的调光、电器的开关等。现有的通信方法通常将数据从基带调制到高频段，以高频载波的形式在交流电网中的电力线上传输。调制的方式包括FSK(频移键控)和OFDM(正交频分复用)等，其通信速率也有低、高、宽带之分。表1中列出了现有技术的电力线上载波通信的应用分类：

表1

在现有技术中，常用的终端电器控制方法一般集中在低速窄带到宽带之间。而这些技术方案虽然数据传送速率较快，最小的低速窄带也能达到10kbps左右，但是其调制过程往往较为复杂，成本较高。图1示出了传统的电力线载波调制技术：中心控制机房将要传输的基带信号调制到高频段，然后通过电力线将调制信号传输给终端电器，在每一个终端电器里都内置载波接收芯片，从而达到了1点控制多点的功能。但是载波收发芯片成本高，设计难度大，在每一个终端电器里安装一个接收器在某些应用场合是很不经济也很复杂。并且对于一些常见的应用，入终端电器的开关，终端灯具的调光等等这些数据量很小，对带宽和速率要求很低的应用来说，非常地不适用。

因此，需要一种简单易行的交流电网通信控制系统，来实现电力线上的小数据量通信。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的通信方法调制过程往往较为复杂，成本较高，不适合电力线上的小数据量通信的缺陷，提供一种利用交流电网中电力线自有的50Hz或60Hz正弦波来达到传输数据的目的交流电网通信控制系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种交流电网通信控制系统，包括：

连接到交流输入电源的调制开关，设置在接入到所述交流电网的至少一个电器侧的AC/DC转换模块、信号检测模块和信号解调模块；

所述调制开关在开启状态、关闭状态和调制状态之间切换，其中所述调制开关包括MCU模块，用于产生精确的控制信号以控制所述调制开关在开启状态和调制状态间切换；

所述AC/DC转换模块，用于在所述调制开关的控制下接收交流电并将所述接收到的交流电转换成整流信号；

所述信号检测模块，用于接收所述整流信号，并基于所述整流信号生成检测信号；

所述信号解调模块，用于接收并解调所述检测信号以生成用于调制开关和电器间通信的通信信号。

在本发明所述的交流电网通信控制系统中，

当MCU控制所述调制开关切换到调制状态并持续第一时间时，所述AC/DC转换模块产生第一整流信号，所述信号检测模块基于所述第一整流信号生成第一检测信号，所述信号解调模块，用于接收并解调所述第一检测信号以生成第一通信信号；

当MCU控制所述调制开关切换到调制状态并持续第二时间时，所述AC/DC转换模块产生第二整流信号，所述信号检测模块基于所述第二整流信号生成第二检测信号，所述信号解调模块，用于接收并解调所述第二检测信号以生成第二通信信号；

当MCU控制所述调制开关切换到调制状态并持续第三时间时，所述AC/DC转换模块产生第三整流信号，所述信号检测模块基于所述第三整流信号生成第三检测信号，所述信号解调模块，用于接收并解调所述第三检测信号以生成第三通信信号；

当MCU控制所述调制开关切换到调制状态并持续第四时间时，所述AC/DC转换模块产生第四整流信号，所述信号检测模块基于所述第四整流信号生成第四检测信号，所述信号解调模块，用于接收并解调所述第四检测信号以生成第四通信信号。

在本发明所述的交流电网通信控制系统中，所述第一-第四时间各不相同，且所述第一通信信号是起始信号，所述第二通信信号是逻辑1、所述第三通信信号是逻辑0，所述第四通信信号是结束信号。

在本发明所述的交流电网通信控制系统中，所述通信信号包括起始信号、结束信号和由所述逻辑1和逻辑0构成供电器执行的操作指令。

在本发明所述的交流电网通信控制系统中，所述操作指令包括器件地址、操作码和操作数。

在本发明所述的交流电网通信控制系统中，所述至少一个电器进一步包括：

信号接收模块，用于从所述信号解调模块接收所述通信信号；

操作控制模块，用于根据所述通信信号控制所述电器的操作。

在本发明所述的交流电网通信控制系统中，所述交流电网通信系统进一步包括：

控制信号接收模块，用于接控制信号，并基于所述控制信号控制所述调制开关在开启状态、关闭状态和调制状态之间切换。