一种适用于室内环境的电力线载波通信架构的制作方法

本发明涉及智能建筑的电力及通信线路架设领域，具体是一种适用于室内环境的电力线载波通信架构。

背景技术：

电力线载波通信技术，英文简称plc(powerlinecommunication)，是指利用己有的配电网作为传输媒介，实现数据传递和信息交换的一种技术。当前，电力线载波通信技术常用的方式有：1、窄带通信；2、正交频分复用（ofdm）；3、扩频通信技术；4、其它电力线通讯技术。而上述这些电力线载波的方式，通常都存在一些问题，例如：电缆具有容抗和感抗，频率越高、信号衰减越大。负载阻抗：电力线上有许多电力设备，当这些电力设备启动工作时，会在其工作频点和倍频频点产生的阻抗特性的深度衰落，负载阻抗越小对通讯信号吸收越大，不利于通讯信号传输。同时，电力线是输送电力的线路，而非专用通信线路，因此电力线通信与其他专用通信线路有着更多的复杂性和不确定性，大功率的用电设备，如电机等，会在电网上产生很多的高次谐波，这些高次谐波只存在于工频的整数倍的频率内，但是能量较大，且频率有可能延伸到几万赫兹，如果信号频率正好与它们重叠，则对通信的可靠性会产生很大的影响。雷电也会在电力线路上产生能量很大的电流和电压脉冲，电流峰值可达几千安培，电压峰值可达几万伏。以上种种原因，导致当前的电力线载波技术被边缘化，丧失其应有的便利性。

申请号为201610609849.8的专利文献公开了一种《智能灯光照明系统及其控制方法》；然而，该种照明系统中仍然需要通过多个设备方可实现电力线载波技术对于室内照明设备的应用，并且同时也存在种种不足。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种适于室内环境使用，便于与家庭用电、办公室用电、酒店客房用电等用电环境使用的不易受干扰的电力线载波通信架构。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的：

一种适用于室内环境的电力线载波通信架构，其包括电力线缆，还包括总滤波器、副滤波器、cpu和电源与功率输出单元；其中，总滤波器设置在电力线缆与室内电路之间，副滤波器包括独立副滤波器和集成副滤波器，其中，独立副滤波器串联在外置设备与室内电路之间，集成副滤波器设置在串联在室内电路的原有设备中；所述集成副滤波器将电源和信号分离，形成信号通道和电力通道，信号通道为控制信号的出入提供通道，而电力通道则为设备内部电源和设备输出控制的负载提供电力，其中，电力通道阻止控制信号通过，信号通道阻止电力通过，从而避免电力线上的控制信号因设备负载过大而被衰减；所述的电力线载波通信架构，还包括信号耦合与隔离模块a、信号耦合与隔离模块b、信号接收与发送模块a、信号接收与发送模块b以及数字信号处理模块；其中，信号耦合与隔离模块用于将控制信号载入电力线中或者从电力线中提取出控制信号，并且与此同时隔离交流电；信号接收与发送模块用于将经信号耦合与隔离模块从电力线上的提取的模拟信号数字化，或将数字信号转模拟信号通过信号耦合与隔离模块载入电力线；数字信号处理模块的功能是将a相和b相电力线上获得的信号进行数字处理与交换。

本电力线载波通信架构采用上述设计，其相较于现有传统电力线载波系统以及智能灯光控制系统而言，具有布线方便、系统设备简介并且免布通讯线的优势，同时，其与无线系统相比具有更高信号传输的可靠性。

附图说明

图1为本通信架构的结构示意图。

图2为本通信架构中单个设备的架构示意图。

图3为本通信架构中信号耦合模块的架构示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本发明。

如图1所示，一种适用于室内环境的电力线载波通信架构，其包括电力线缆，还包括总滤波器1、副滤波器、cpu和电源与功率输出单元；其中，总滤波器1设置在电力线缆与室内电路之间，副滤波器2包括独立副滤波器22和集成副滤波器23，其中，独立副滤波器串联22在外置设备3与室内电路之间，如图2所示，集成副滤波器21设置在串联在室内电路的原有设备4中；所述集成副滤波器21将电源和信号分离，形成信号通道5和电力通道6，信号通道5为控制信号的出入提供通道，而电力通道6则为设备内部电源和设备输出控制的负载提供电力，其中，电力通道6阻止控制信号通过，信号通道5阻止电力通过，从而避免电力线上的控制信号因设备负载过大而被衰减；如图3所示，所述的电力线载波通信架构，还包括信号耦合与隔离模块7、信号耦合与隔离模块8、信号接收与发送模块9、信号接收与发送模块10以及数字信号处理模块11；其中，信号耦合与隔离模块7、8用于将控制信号载入电力线中或者从电力线中提取出控制信号，并且与此同时隔离交流电；信号接收与发送模块9、10用于将经信号耦合与隔离模块从电力线上的提取的模拟信号数字化，或将数字信号转模拟信号通过信号耦合与隔离模块载入电力线；数字信号处理模块11的功能是将a相和b相电力线上获得的信号进行数字处理与交换。

本电力线载波通信架构采用上述设计，其相较于现有传统电力线载波系统以及智能灯光控制系统而言，具有布线方便、系统设备简介并且免布通讯线的优势，同时，其与无线系统相比具有更高信号传输的可靠性。

技术特征：

1.一种适用于室内环境的电力线载波通信架构，其包括电力线缆，其特征是：还包括总滤波器、副滤波器、cpu和电源与功率输出单元；其中，总滤波器设置在电力线缆与室内电路之间，副滤波器包括独立副滤波器和集成副滤波器，其中，独立副滤波器串联在外置设备与室内电路之间，集成副滤波器设置在串联在室内电路的原有设备中；所述集成副滤波器将电源和信号分离，形成信号通道和电力通道，信号通道为控制信号的出入提供通道，而电力通道则为设备内部电源和设备输出控制的负载提供电力，其中，电力通道阻止控制信号通过，信号通道阻止电力通过，从而避免电力线上的控制信号因设备负载过大而被衰减；所述的电力线载波通信架构，还包括信号耦合与隔离模块a、信号耦合与隔离模块b、信号接收与发送模块a、信号接收与发送模块b以及数字信号处理模块；其中，信号耦合与隔离模块用于将控制信号载入电力线中或者从电力线中提取出控制信号，并且与此同时隔离交流电；信号接收与发送模块用于将经信号耦合与隔离模块从电力线上的提取的模拟信号数字化，或将数字信号转模拟信号通过信号耦合与隔离模块载入电力线；数字信号处理模块的功能是将a相和b相电力线上获得的信号进行数字处理与交换。

技术总结
本发明具体是一种适用于室内环境的电力线载波通信架构；其包括电力线缆，其特征是：还包括滤波器；其中，总滤波器设置在电力线缆与室内电路之间，副滤波器包括独立副滤波器和集成副滤波器，其中，独立副滤波器串联在外置设备与室内电路之间，集成副滤波器设置在原有设备中；还包括信号耦合与隔离模块、信号接收与发送模块以及数字信号处理模块；信号耦合与隔离模块用于将控制信号载入电力线中或者从电力线中提取出控制信号；信号接收与发送模块用于将经信号耦合与隔离模块从电力线上的提取的模拟信号数字化；数字信号处理模块将A相和B相电力线上获得的信号进行数字处理与交换。本电力线载波通信架构具有结构简单、可靠性高、布局方便的优点。

技术研发人员：徐锟柏;刘道坤;徐敏馨
受保护的技术使用者：永林电子(上海)有限公司
技术研发日：2018.06.04
技术公布日：2019.12.10