[发明专利]基于高效调制解调电力线载波通信技术的家电控制系统

说明书

技术领域

本发明专利属于物联网产品技术领域，具体涉及一种远程家电控制系统。

背景技术

随着工业4.0的提出，工业已经从信息化向智能化方向发展。而物联网又是智能化的重要组成部分。如何将现有的家电接入到物联网的生态中，是本领域技术人员直接需要面对的问题。

现在的智能家电接入物联网系统中往往是，通过外加带有远程控制的通信模块来完成，该方式需要单独铺设通信模块的控制线路，一方面通信方式比较落后，另一方面需要额外架设控制线及增设硬件，如此建设和维护的成本也非常高。目前也有一部分技术手段采用的是通过电力线载波的外置家电通信模块，该方法虽然解决了架设控制线的问题，但是易受电力线本身固有的脉冲干扰，通信不可靠的问题又出现了。

发明内容

为克服现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种基于高效调制解调电力线载波通信技术的家电控制系统，该系统可以很好的实现远程智能家电的控制，节省了改造成本，有效利用了现有家电和电力线条件。

为解决上述技术问题，实现上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于高效调制解调电力线载波通信技术的家电控制系统，包括连接在电力线上的若干家电、与之相对应的若干家电监控模块、用于远程监控的上位机和用于移动监控/的智能移动终端。所述的若干家电监控模块中均含有电力线通信模块，所述的若干家电通过所述的若干家电监控模块中含有的所述电力线通信模块连接至所述电力线上，所述的上位机通过单独的所述电力线通信模块连接至所述电力线上；所述家电监控模块通过所述电力线和所述电力线通信模块通信与所述上位机通信，并接受其控制；所述智能移动终端通过无线信道与所述上位机通信。

所述电力线通信模块包括一数字信号处理器，所述数字信号处理器的输出端连接有一调制信号形成模块，所述调制信号形成模块连接有一功率放大模块，所述功率放大模块连接有发射耦合网络模块，所述发射耦合网络模块连接至所述电力线；所述数字信号处理器的输入端连接有一带通滤波模块，所述带通滤波模块连接有一自动增益模块，所述自动增益模块连接有一选频放大模块，所述选频放大模块连接有一接收耦合网络模块，所述接收耦合网络模块连接至所述电力线。

进一步的，所述数字信号处理器连接有传感器和/或家电控制器。

本发明的技术原理如下：

1）信号发射

所述数字信号处理器将需要发送的信息组成规定格式的编码数据包，逐位进行多元位置相移键控（MPPSK）调制后，通过调制信号模块进行信号成形，以及通过功率放大模块进行功率放大，得到适合于电力线传输的信号波形和电平，再经所述发射耦合网络模块输出到电力线上传输。所述发射耦合网络模块实际上是一个带通滤波器，一方面将50Hz/220V的低频高压与电力线通信模块相隔离，另一方面将高频低压的发送信号耦合到电力线上传输。

2）信号接收

接收耦合网络的作用与发送耦合网络类似，用于将对方的发送信号从电力线上耦合给电力线通信模块的选频放大模块进行选频放大（带通滤波和放大）。由于电力载波信道具有强烈起伏和深度衰减，电力线通信模块通过自动增益控制模块对接收放大器进行了大动态范围（50dB以上）的自动增益控制（AGC），并采用了两级专门设计的陶瓷滤波器来最大限度地抑制通信频带外的干扰。最后由数字信号处理器的模数转换器将接收信号数字化。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明的电力线通信模块相当于物联网节点的通信模块。高效调制解调技术保证通信模块的数据码率更高，抗干扰能力更强，通信距离系列化等优点。

本发明的基于高效调制解调通信技术的电力线载波家电控制系统，既解决了原来需要单独铺设通信模块控制线路或设置无线传感网节点并占用无线通信频点的缺点，又解决了原有的电力载波外置家电通信模块通信因传输距离拉远后不可靠的缺点。很好地实现了远程智能家电的控制，节省了改造成本，有效利用了现有家电的人工控制盒与电力线条件。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明系统的框架示意图。