[发明专利]一种基于交流供电回路的脉冲通讯及控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，特别涉及一种基于交流供电回路的脉冲通讯及控制系统。

背景技术

在现有民用电力线通讯及控制技术中，主要是采用以电力线作为传输媒介，并通过其传送经过调制的高频信号，从而实现电力线上设备的通讯和控制的技术，该技术主要代表是美国的X-10技术及其改良体系。但是该技术在中国的民用电力环境中一直难以获得良好的通讯可靠性和系统稳定性保障，主要原因之一在于中国目前的民用及家用电器设备大多数没有经过电磁兼容的强制标准控制，导致其载波信息因环境噪声干扰而难以实现可靠的传输。如果加大电力载波的输出功率，又很容易通过电力线的天线作用造成高频辐射而致电磁环境污染，同时，还降低了通讯效率。

另外，无线控制技术是近年来应用较快的免布线控制技术，如RF(射频)(315/433MHz)及ZigBee(2.4G)技术。RF由于其本身的定位是用于低频率、微功率的点对点通讯，难以建立复杂的网络类控制系统，其频率也是仅用于遥控器、报警器、玩具等简单电子设备的通用频率，因此，该频率下的应用非常混乱、充满了干扰，同时，其远距离传输和障碍物穿透的能力也较低。ZigBee(蜂窝状通讯)技术虽然是非常适合于作为简单控制系统的无线网状网技术，但是，其网状网和微功率特点已经决定了只有在控制节点越多的情况下其可靠性才会越高，那么在安装的节点数量较少、距离相对较远，尤其是需要透过多重障碍物的环境下，就可能出现通讯死角，而且系统造价成本很高。

发明内容

本发明提供一种基于交流供电回路的脉冲通讯及控制系统，以实现对交流供电回路中各电器设备之间的控制和低速信息传递。没有通讯死角，具有极高的可靠性和稳定性，系统简单、灵活，且安装成本低廉。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种基于交流供电回路的脉冲通讯及控制系统，其包括：至少一个交流供电回路的控制设备，所述控制设备采用了输出控制元件对其交流供电输出的交流电半波的波形在不同时段内进行各种通断控制，以形成不同的半波切割组合，作为发送给所述交流供电回路中受控设备的控制信号。

优选地，所述控制设备为多个进行串联、并联或级联，每个控制设备有一个输出控制端口或者多个输出控制端口，所述控制设备为CPU的智能控制器或者为常闭式机械复位开关或者为常闭式机械复位开关与整流二极管的组合体。

优选地，所述的半波切割组合中包括：交流电正、负半波的前后沿削波脉冲的组合；交流电正、负半波脉冲串的组合和零半波的组合。

优选地，还包括：至少一个交流供电回路中的受控设备，所述受控设备通过检测其所在所述交流供电回路上的交流电半波脉冲供电的切割组合，接收来自于所述控制设备的控制信号。

优选地，所述控制设备还通过对其控制输出回路的电流检测，接收来自于该控制输出回路中受控设备的假负载半波电流脉冲组合的反馈信号，以实现双向通讯。

优选地，所述受控设备还通过对假负载进行不同时间的交流电半波及所述交流电半波前后沿的通断控制，形成了半波电流脉冲的组合信号，以对该受控设备所在回路中所述的控制设备的信号反馈。

优选地，所述受控设备为一个或者为多个并联在同一个供电回路中，所述受控设备为：终端电器、对终端电器进行控制的输出设备、传感器、显示器或者接口。

通过实施以上技术方案，具有以下技术效果：本发明提供的基于交流供电回路的脉冲通讯及控制系统，充分利用了现成的交流供电本身直接作为可控信号源而不仅仅是传输媒介，采用对交流电半波切割的脉冲组合信号的控制及检测整形手段来实现基于交流供电回路的设备间的高可靠通讯与控制的技术创新，与采用传统的电力载波控制技术的系统相比，由于通讯信号的幅度足够强大，完全克服了系统受到电力线环境中高频干扰对系统带来的致命影响；同时，还实现了只要有交流供电的地方就能可靠地通讯和控制，与无线控制技术的系统相比，完全解决了通讯的死角问题。因此，本发明提供的系统是具有极高可靠性的免布线控制系统。

同时，本发明所提供的系统的设备更加简单、灵活和廉价，也不用安装任何高频隔离器、转发器等附加设施，大幅度降低了系统的整体造价。

本发明提供的系统在无需新增任何预埋管线的前提下，充分利用现有的交流供电线路对回路中的用电设备进行高可靠的智能控制与网络管理，并以此作为建立物联网的免布线应用技术基础。

附图说明

图1本发明实施例提供的控制设备交流供电半波切割信号输出与检测原理图；

图2本发明实施例提供的受控设备假负载半波控制信号反馈与检测原理图；