[发明专利]基于电力线通信的智能家电控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及智能家电控制系统，具体是一种基于电力线通信的智能家电控制系统。

背景技术

作为重要的能源基础产业，电力工业对节能减排、绿色能源、可持续发展的实现承担着重要责任和义务。近年来随着智能电网走上历史舞台，智能家电控制将成为未来家居发展的主流。与传统家居相比，拥有智能家电控制系统的新式家居会给人们带来更多的生活享受。它不仅能提供舒适宜人、安全环保的家庭生活空间，而且使家用电器由原本的被动结构转变为具有安全意识的主动个体，提供多角度的信息交换功能，实现家居内部与外部畅通的信息交流。在节能减排的前提下，智能家电控制系统的实现需要较少的经济投入，符合大众人群的经济水平要求。

电力线载波通信是指利用中、低压电力线作为通信介质，实现数据、语音、图像等综合业务传输的通信技术，现有市面所售的各类家用电器如冰箱、电视、空调、洗衣机及微波炉等并不支持电力线载波传输，无法利用电力线载波通信实现智能家居。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于电力线通信的智能家电控制系统，通过设计内部带有电力线载波模块的智能插座，解决现有的家用电器不支持电力线载波通讯的问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于电力线通信的智能家电控制系统，该系统由智能插座、智能集中器和手机终端三部分组成，其中：

所述智能插座以AVR单片机为处理器，外部扩展有电量计量芯片、传感器、互感器、继电器以及电力载波模块，用于采集家庭中温度及煤气浓度数据并将数据以电力线载波作为信息传输介质传送给智能集中器；

所述智能集中器以AVR单片机为主控芯片，外部扩展有矩阵键盘、互感器、电力线载波模块以及手机通信模块，用于收集由家庭网络中各智能插座采集得到的数据，对电量计量数据进行计算及存储，对温度及煤气浓度数据值进行判断，在各种异常情况下对智能插座发出断电操作命令，将报警信息通过无线传输到手机终端；

所述手机终端接收家庭中数据信息后，通过设定的命令实现对家电的智能控制。

进一步地，所述电量计量模块使用ATT7022B三相电能专用计量芯片。

进一步地，所述传感器包括温度传感器和煤气浓度探测器，所述温度传感器将被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，占用微处理器的端口少并可节省大量的引线和逻辑电路；所述煤气浓度探测器可以检测可燃气体和有毒气体，当环境中被测气体浓度达到或者超过预置报警值时，会将空气中的气体浓度信号转化为电信号。

进一步地，所述电力线载波模块采用正交四载波调制与编码技术，提供数据链路层和物理层的协议服务，负责将数字信号调制成扩频载波信号或将扩频载波信号解调为数字信号，调制后的扩频载波信号通过电力线上传输。

进一步地，所述手机通信模块采用TC35/TC35I双频900/1800MHZ高度集成的GSM短信模块，实现集中器中对用户进行报警信息的传送。

本发明系统的程序控制步骤为：

（1）智能插座软件程序首先初始化，自身修订ID号，实现与集中器的正确ID对应，等待接收集中器的命令对其作出响应；

（2）检测传感器传来的数据，判断是否存在异常情况，进而决定是否向集中器进行报警信号的传送；

（3）智能集中器上电加载ID及用户设置数据，定时对智能插座进行用电状态检测；

（4）接收智能插座传送过来的报警信号，随后向智能插座发送命令对用电器实行断电操作，同时向用户发送报警信息。

本发明的有益效果是：（1）设计中包含了内部带有电力线载波模块的智能插座，使其可以有效地控制电器的工作状态，间接地让现有的家用电器支持电力线载波通讯，通过计量芯片可以得到其使用电能的数据，同时利用传感器可以检测到一些必要的报警信息；（2）智能集中器利用电力线来监控整个家庭中的各类主要电器设备，同时借助手机通讯模块实现家庭外部对内部电器的控制操作，避免了有线通信方式的额外布线，具有良好的实用价值。

附图说明

图1是本发明所述智能家电控制系统的结构框图；

图2是本发明所述智能插座的结构框图；

图3是本发明所述智能集中器的结构框图；

图4是本发明智能家电控制系统简化的程序流程图。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。

如图1所示，一种基于电力线通信的智能家电控制系统，该系统由智能插座、智能集中器和手机终端三部分组成，其中：