[发明专利]一种基于电力线通信的网关系统

说明书

一种基于电力线通信的网关系统，所述网关系统包括电力线通信网关模块、电力线通信中继模块及电力线通信终端模块；其中，所述电力线通信网关模块包括电压/电流信号转换电路、线路驱动电路、耦合电路、电力线载波通信芯片及网关联网模组；每个网络部署一个所述电力线通信网关模块，通过网关的转换协议，经电力线连接控制网络部署中的所述电力线通信中继模块和所述电力线通信终端模块。本发明有效解决传统设备上线流程复杂，安装部署周期长等问题，实现高速、可靠、安全的长距离的电力线通信。

技术领域

本发明属于电子通信技术领域，涉及一种基于电力线通信的网关系统。

背景技术

现有的物联手段，如红外、蓝牙、ZigBee、LoRa、LTE等，让市场陷入混战状态，但这些技术或多或少都有问题，有的受环境影响大，有的通信距离有限，有的通信质量差，更为严重的是各个技术之间不能用同一张网，要想实现万物互联，客户需要投入的成本大大提高。那么如何利用现有的资源来实现万物互联成了难题。

目前，在低压配电网中已使用的通信技术包括光纤通信、电力线载波通信(宽带和窄带)、RS485/232和微功率无线通信等。电力线由于省去了通信专业电缆，直接利用现有的配电网作为能源、信息与控制一体化网络平台，从真正意义上实现电力与信息的同网传输。相比其他通信技术，低压电力线通信技术有着诸多优势，但通信可靠性是目前应用受到限制和质疑的最主要原因。电力线通信信道环境的复杂性和通信介质环境的共享性、开放性和多样性，是导致电力线通信系统可靠性不强的本质原因。对于电力线通信来说，仅提高节点间点对点的通信高可靠性，并不意味着能够提高整个网络的通信高可靠性，它仅是网络可靠性的基础和前提。为了能够实现网络的通信可靠性，需要提出快速有效的组网方法。但在实际工况(即节点数量比较大，或节点间距离比较远，或信道环境突然变坏等情况)中，区域内节点进行的自组网会出现多网络共存的问题，严重影响组网的稳定性与快速性。因此，提出合适的多网络融合方法，保证节点间的可靠通信，将会成为电力线通信（低压PLC：Power Line Communication）网络的一项前沿性课题，具有重大理论及实际意义。

因此，如何解决上述问题，是本领域技术人员着重要研究的内容。

发明内容

为克服上述现有技术中的物联网通信技术对通信距离、通信质量、通信速率、通信安全可靠性、建网成本等的不足，本发明提供了一种基于电力线通信的网关系统，该网关系统可用于智能家居、工业厂房等。

为实现上述技术问题，本发明提供了一种基于电力线通信的网关系统，所述网关系统包括电力线通信网关模块、电力线通信中继模块及电力线通信终端模块；每个网络部署一个所述电力线通信网关模块，通过网关的转换协议，经电力线连接控制网络部署中的所述电力线通信中继模块和所述电力线通信终端模块；在信号通信质量不能满足需求时，再加装至少一个的电力线通信中继模块，通过电力线继续部署连接所述电力线通信终端模块，实现长距离网络覆盖；

其中，所述电力线通信网关模块包括电压/电流信号转换电路、线路驱动电路、耦合电路、电力线载波通信芯片及网关联网模组；

所述电压/电流信号转换电路：用于获取电力线的基波信号，使所述电力载波通信芯片可探知电力线基波幅值，用于过零检测，校准同步信号；

所述线路驱动电路：用于放大线路中较弱的调制信号；

所述耦合电路：耦合或者分离调制信号和电力基波信号；用于给电力载波信号拾取或传递，线路驱动放大发送信号；

所述网关联网模组：通过WIFI连接到以太网，并连接到云端，用于云端数据传输给电力载波通信芯片处理。

进一步地，每个网络中部署最多15个所述电力线通信中继模块；电力线通信终端模块数量不限。