[发明专利]基于无线HART和电力线通信的用电终端设备及系统

权利要求书

1. 一种能够同时运用无线HART和电力线通信方式进行数据传输组网的智能用电终端设备，包括核心控制单元、以及连接于该核心控制单元的输入单元和输出驱动单元，其特征在于：还包括电力线通信单元和无线HART通信单元，所述电力线通信单元和无线HART通信单元分别与所述核心控制单元连接。

2.根据权利要求1所述的智能用电终端设备，其特征在于，还包括：

以太网单元，该以太网单元与所述核心控制单元连接；和/或

显示单元，该显示单元与所述核心控制单元连接；和/或

电源管理单元，该电源管理单元与所述核心控制单元连接。

3.根据权利要求1所述的智能用电终端设备，其特征在于：所述智能用电终端设备采用SoC芯片。

4.根据权利要求1所述的智能用电终端设备，其特征在于：所述输入单元包括按键和/或传感器；所述输出驱动单元包括继电器、可控硅、电流调节器、电压调节器和/或频率转换器。

5.根据权利要求1所述的智能用电终端设备，其特征在于：所述核心控制单元采用STM32F103ZET6微控制器，所述电力线通信单元采用KQ-130F电力线通信模块，所述无线HART通信单元采用CC1100E射频芯片。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的智能用电终端设备，其特征在于：所述核心控制单元包括帧响应模块，用于处理从电力线接收到的帧，所述帧响应模块包括：

第一子模块，用于获取帧的长度值，与第一设定值和第二设定值比较，确定该帧的第一类别属性；

第二子模块，用于帧寻址；以及

第三子模块，用于根据帧的第一类别属性对该帧进行相应的处理；

所述第一类别属性包括数据帧和回应帧。

7.根据权利要求6所述的智能用电终端设备，其特征在于：所述第三子模块包括数据帧处理子模块和回应帧处理子模块；

所述数据帧处理子模块包括：

用于获取数据帧的第二类别属性，确定该数据帧承载的数据的类别的子模块；

用于从数据帧中提取并记录承载的数据的子模块；

用于检验该数据帧的完整性的子模块；以及

用于根据数据帧的接收状态执行相应操作并构造回应帧发送到电力线的子模块；

所述数据帧的第二类别属性包括信息帧和命令帧；

所述回应帧处理子模块包括：用于从回应帧中获取数据帧的接收状态，并根据数据帧的接收状态执行相应操作的子模块。

8.根据权利要求7所述的智能用电终端设备，其特征在于，所述第二子模块包括：

用于从数据帧中提取并记录发送设备地址，根据发送设备地址判断自己是否是该数据帧的接收设备，实现数据帧寻址的子模块；以及

用于从回应帧中提取所述发送设备地址，与对应数据帧中的发送设备地址比较，实现回应帧寻址的子模块。

9.根据权利要求6所述的智能用电终端设备，其特征在于：所述帧响应模块还包括用于从帧中获取帧的协议ID，与第三设定值比较，排除错误帧的子模块。

10.一种智能用电终端系统，包括一个终端和至少一个节点，其特征在于：所述终端采用权利要求1-9任意一项所述的智能用电终端设备，所述节点采用权利要求1-9任意一项所述的智能用电终端设备，所述终端和所述至少一个节点通过电力线和/或无线HART网络连接。