[发明专利]基于PLC智能家居网关装置

权利要求书

1.一种基于PLC智能家居网关装置，其特征在于：包括作为中央控制的主控单元；

主控单元包括负荷控制单元，负荷控制单元对家庭用电设备的操控行为按照预设的规律有序执行；所述规律如下：负荷控制由数据中心发起，当家庭网关的通讯模块接收到数据中心的负荷控制的

指令后，首先判断当前家庭总用电功率是否已经超过了给定功率阀值：

1) 当家庭用电总功率大于/ 等于限电功率，判断所有“已经打开电器”的优先级别并按照优先级从高到低来计算总功率，将关闭优先级较小的电器，以保证家庭已使用家电总功率不大于限电功率，如出现判断有某几个同一优先级的已使用电器，会按照额定功率从高到低的顺序关闭；当程序中负荷控制单元得出需要关闭电器的名单后，会向驱动层下发关闭电器的指令，并通过UART 串口通讯将关闭电器的指令下达PLC 通信单元，由PLC 主控单元向各PLC 设备节点下发关闭指令，完成智能插座上的用电器关闭操作；

2) 当家庭用电总功率小于限电功率，打开相应电器，额定功率逐个累加，总功率不大于限电功率则操作电器可以正常打开；当出现增加某个电器后总功率大于限电功率，则

提示此电器暂时禁止操作；

3) 限电情况下，禁止网关、服务器、手机终端等对预设的用电模式进行修改，并删除当前模式下的链表中的模式预约命令；

4) 解除限电之后，将恢复正常，执行所有根据用户要求对某个插座或单个电器进行相应操作；

用于与用户进行信息交互的交互单元，所述交互单元与主控单元相连；

用于计量家庭用电量的计量单元，所述计量单元与主控单元、220V输入电路相连；

用于宽带网络接入、室内无线网络信号覆盖及与其它通讯终端的通信的无线路由通信单元，所述无线路由通信单元与主控单元相连；

用于室内电力线载波通信的PLC通信单元，所述PLC通信单元分别与主控单元、220V电力线相连；

用于家庭用电负荷控制的限电执行单元，所述的限电执行单元分别与主控单元、家庭电路输入电路相连，；

用于为各个模块供电的电源单元，所述电源单元分别与主控单元、交互单元、计量单元、无线路由通信单元、PLC通信单元及限电执行单元相连；

所述的计量单元包括MCU芯片、电能计量芯片、存储芯片、电流/电压取样电路、串口通信电路，所述计量单元通过电流/电压取样电路采集家庭输入电信号，通过电能计量芯片和MCU芯片处理，并根据需要与主控单元通过串口进行通信，将相关的计量数据送到主控单元进行分析处理。

2.根据权利要求1所述的基于PLC智能家居网关装置，其特征在于：所述的主控单元包括嵌入式CPU、存储电路、外围电路组成，其中存储电路主要包括SDRAM、FLASH存储芯片。

3.根据权利要求1所述的基于PLC智能家居网关装置，其特征在于：所述的交互单元包括用于显示和输入的触摸屏。

4.根据权利要求1所述的基于PLC智能家居网关装置，其特征在于：所述的无线路由通信单元包括网络通信芯片、WiFi射频芯片、一个WAN口、两个LAN口及外围电路；无线路由通信单元将家庭户外的宽带网络通过家庭网关与家庭局域网络进行交互；通过以太网协议、总线或USB与主控单元进行通信，将经过处理过的计量数据传送到互联网端服务器；通过WiFi信号覆盖整个家庭区域，实现智能手机、平板电脑等智能终端设备上传下载业务；通过WiFi与灯控装置、门控装置等智能控制设备进行数据通信，实现智能家居控制。

5.根据权利要求1所述的基于PLC智能家居网关装置，其特征在于：所述的PLC通信单元含有电力线载波芯片和相应信号调制解调电路，电力线载波芯片通过串行接口、总线或TCP/IP方式与主控单元进行信号数据传输，将来自主控单元的数据耦合到电力线上或将来自电力线上的数据信号调制解调并传输到主控单元。

6.根据权利要求1所述的基于PLC智能家居网关装置，其特征在于：所述的限电执行单元包括控制家庭整体电路通断的执行电路，限电执行单元根据网关上预设定的家庭总电量指标或远程的操控行为，用于对家庭整体电路进行通断控制地执行。