一種適用于智能家居環境中直流供電通信網絡系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種適用于智能家居環境中直流供電通信網絡系統，包括多條電力線和充電設備，所述充電設備通過所述電力線與所述直流供電通訊網絡系統連接，其特征在于，還包括：用戶終端、隔離電路、上位機和下位機；所述隔離電路包括第一隔離電路和第二隔離電路；所述第一隔離電路設置在所述充電設備與所述上位機之間；所述第二隔離電路設置在所述上位機和所述下位機之間；所述上位機和所述下位機通過所述電力線進行供電和數據交互；所述上位機與所述用戶終端電性連接。本實用新型專利技術采用直流供電網絡環境，利用小體積，低成本，低能耗的控制器及外圍簡易電路實現數據的調制解調，簡化了布線安裝，實現了智能系統的接入和互聯互通。

【技術實現步驟摘要】
一種適用于智能家居環境中直流供電通信網絡系統
本技術涉及電力線通信
，更具體的說是涉及一種適用于智能家居環境中直流供電通信網絡系統。
技術介紹
智能化家居環境的建設需要安置大量的傳感檢測與執行設備。如自動窗簾，紅外夜燈等，在安裝使用時需要增設通信線路，提高了改造成本。現有的電力線通信(PowerLineCommunication，簡稱PLC)技術在大功率場景利用電力線進行中高速的通信。若直接使用該技術于本系統場景，PLC耦合模塊復雜的結構既提高了成本與功耗，也難以適配家裝中電源插座的尺寸標準，因此，PLC于智能家居環境中仍存在缺陷。POE(PowerOverEthernet)技術利用以太網線纜供電，芯片成本高，線路較為復雜。且POE模塊饋電功率小，不足以驅動如智能窗簾等功率相比較高的機械傳動設備，不能滿足對智能家居中下位機執行設備驅動控制的需求。例如，在智慧家居中的智能夜燈系統中，利用識別住戶行為運動的傳感器(距離傳感器，紅外傳感器，PIR傳感器等)作為數據采集裝置，當采集到住戶運動之后，上位機通過運算下達開關燈指令。類似的數據采集裝置安裝的越多，布設的通信線路就越為復雜，且使用智能前端系統時亦有運行時功耗低，安裝時體積小，制作成本低的要求。在智慧家居系統中，智能前端一般為以嵌入式系統為核心的智能設備。現有的解決方案多為僅在傳輸信號方法上的改進，通過增強耦合信號的方式(而非通過減小噪聲的方式)增大信噪比。因此，如何提供一種適用于智能家居環境中直流供電通信網絡系統是本領域技術人員亟需解決的問題。
技術實現思路
有鑒于此，本技術提供了適用于智能家居環境中直流供電通信網絡系統，采用直流供電網絡環境，利用小體積，低成本，低能耗的控制器及外圍簡易電路實現數據的調制解調，簡化了布線安裝，實現了智能系統的接入和互聯互通。為了實現上述目的，本技術提供如下技術方案：一種適用于智能家居環境中直流供電通信網絡系統，包括多條電力線和充電設備，所述充電設備通過所述電力線與所述直流供電通訊網絡系統連接，還包括：用戶終端、隔離電路、上位機和下位機；所述隔離電路包括第一隔離電路和第二隔離電路；所述第一隔離電路設置在所述充電設備與所述上位機之間；所述第二隔離電路設置在所述上位機和所述下位機之間；所述上位機和所述下位機通過所述電力線進行供電和數據交互；所述上位機與所述用戶終端電性連接。優選的，在上述的一種適用于智能家居環境中直流供電通信網絡系統中，所述上位機包括：第一輸入濾波電路以及與所述第一輸入濾波電路依次連接的第一輸入整形電路、第一控制器、第一耦合驅動電路、第一輸出整形電路；所述第一控制器與所述用戶終端電性連接。優選的，在上述的一種適用于智能家居環境中直流供電通信網絡系統中，所述下位機為數據采集器，且每條電力線上設置多個下位機；多個所述下位機與同一所述上位機通過所述電力線連接。進一步，所述下位機還可以為執行器，具體根據應用場景的不同做出選擇。優選的，在上述的一種適用于智能家居環境中直流供電通信網絡系統中，所述下位機包括數據采集器、第二輸入濾波電路以及與所述第二輸入濾波電路依次連接的第二輸入整形電路、第二控制器、第二耦合驅動電路、第二輸出整形電路；所述電力線通過所述第二隔離電路為所述數據采集器供電；所述數據采集器與所述第二控制器的輸入端連接；且每條電力線上，所述下位機與所述上位機一一對應。經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本技術公開提供了一種適用于智能家居環境中直流供電通信網絡系統，利用微控制器單元搭載低成本的模擬信號處理外圍電路進行信號收發，利用隔離電路設計提高信噪比，為基于智能家居中直流供電網絡上，設計小體積、低成本、低功耗的智能前端，使終端控制、數據采集與執行設備接入家庭網絡，實現了互聯互通；在智能家居環境中利用隔離網絡結構抑制通訊網絡外部噪聲，對信號進行預處理，提高了信噪比，相比現有的載波通信模塊降低了成本和功耗，本系統利用原有家裝線纜實現接入設備的通訊，簡化了布線改造。附圖說明為了更清楚地說明本技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。圖1附圖為本技術的結構示意圖。具體實施方式下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術保護的范圍。實施例1：一種適用于智能家居環境中直流供電通信網絡系統，包括多條電力線和充電設備，充電設備通過電力線與直流供電通訊網絡系統連接，還包括：用戶終端、隔離電路、上位機和下位機；隔離電路包括第一隔離電路和第二隔離電路；第一隔離電路設置在充電設備與上位機之間；第二隔離電路設置在上位機和下位機之間；上位機和下位機通過電力線進行供電和數據交互；上位機與用戶終端電性連接。在本技術的一個實施例中，上位機包括：第一輸入濾波電路以及與第一輸入濾波電路依次連接的第一輸入整形電路、第一控制器、第一耦合驅動電路、第一輸出整形電路；第一控制器與用戶終端電性連接。一種可選的實施例，為避免各支路之間信號不發生串擾，用電方與供電方的電源紋波不影響通訊支路，在供電網絡與電源及第三方接入設備間設置第一隔離電路，利用第一隔離電路抑制電源與外部環境對通信總線所產生的噪聲干擾。進一步，采用簡單的RLC濾波電路作為第一隔離電路，濾波器可采用π型結構，通過根據不同的噪聲環境而選取不同電容值，以達到最合適的濾波效果。在設備供電端(遠網端)采用100uF鉭電容，在通信網絡端采用100nF貼片電容濾除線纜上所產生的的高頻電流噪聲。使用者亦可根據需要改變系統預分頻器以修正載波頻閾值。一種可選的實施例，第一輸入濾波電路與第一輸入整形電路；當信號被從機解耦合電路取出，即進入第一輸入濾波電路，設計方可根據應用場景而選擇合適的濾波器組。信號經濾波后進入第一輸入整形電路，第一輸入整形電路可由放大器、比較器等電路進行組合，經處理后得到第一控制器可識別的有效信號。一種可選的實施例，第一耦合驅動電路與第一輸出整形電路；選用低成本功耗的門驅動芯片來增大信號在電力線上的最大傳輸距離，利用第一輸出整形電路抑制所調信號在線路上的高次諧波。一種可選的實施例，第一控制器；第一控制器由穩壓模塊提供電力，選取具有輸出短路保護功能，具有較低靜態漏電流的集成電路，可以降低整體設備的功耗。為了調制指令信號至本通信網絡，主從機利用微控制器比較輸出單元調制載波信號，通過第一耦合驅動電路饋送至電力線通信網絡。若有效本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種適用于智能家居環境中直流供電通信網絡系統，包括多條電力線和充電設備，所述充電設備通過所述電力線與所述直流供電通訊網絡系統連接，其特征在于，還包括：用戶終端、隔離電路、上位機和下位機；所述隔離電路包括第一隔離電路和第二隔離電路；所述第一隔離電路設置在所述充電設備與所述上位機之間；所述第二隔離電路設置在所述上位機和所述下位機之間；所述上位機和所述下位機通過所述電力線進行供電和數據交互；所述上位機與所述用戶終端電性連接。/n

【技術特征摘要】
1.一種適用于智能家居環境中直流供電通信網絡系統，包括多條電力線和充電設備，所述充電設備通過所述電力線與所述直流供電通訊網絡系統連接，其特征在于，還包括：用戶終端、隔離電路、上位機和下位機；所述隔離電路包括第一隔離電路和第二隔離電路；所述第一隔離電路設置在所述充電設備與所述上位機之間；所述第二隔離電路設置在所述上位機和所述下位機之間；所述上位機和所述下位機通過所述電力線進行供電和數據交互；所述上位機與所述用戶終端電性連接。


2.根據權利要求1所述的一種適用于智能家居環境中直流供電通信網絡系統，其特征在于，所述上位機包括：第一輸入濾波電路以及與所述第一輸入濾波電路依次連接的第一輸入整形電路、第一控制器、第一耦合驅動電路、第一輸出整形電路；所述第一控制器與所述用戶終端電性連接。


3.根據權利要求1所述的一種適用于智能家居環...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王宇涵，謝潤健，鄭芷炎，鐘國梁，賴澤霖，王心俁，
申請(專利權)人：山東樂居妙思電子技術有限公司，
類型：新型
國別省市：山東;37