本發(fā)明涉及智能家居及電子通信技術(shù)，尤其涉及一種室內(nèi)電器管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，室內(nèi)電器控制方式主要有電器本身按鈕控制和無線通信技術(shù)，包括紅外線遙控器及WIFI通信技術(shù)，但是電器直接控制需要近距離接觸電器，而紅外線遙控器需要對準(zhǔn)電器的接收端才能進(jìn)行有效控制，WIFI通信技術(shù)是智能家居電器主流控制技術(shù)之一，搭配移動控制平臺可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的電器控制?；赪IFI通信技術(shù)的室內(nèi)電器管理系統(tǒng)需要有個中央處理模塊集中控制電器，電器與中央處理模塊，中央處理模塊與移動控制平臺都采用WIFI進(jìn)行通信連接，但是此技術(shù)在室內(nèi)使用時會受到室內(nèi)墻壁的干擾，通信效率不高，并且保密性差，當(dāng)控制平臺不在室內(nèi)時，WIFI控制信號被破解，電器的安全就無法得到保障。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對背景技術(shù)中所涉及到的缺陷，提供一種室內(nèi)電器管理系統(tǒng)，不改變室內(nèi)布線，利用電力線進(jìn)行中央處理模塊及電器之間信號傳輸?shù)姆绞?，提高通信效率，限制控制平臺的控制權(quán)限，提高安全性。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

一種室內(nèi)電器管理系統(tǒng)，包含無線控制器、中央處理模塊、PLC網(wǎng)關(guān)、若干集中管理器、若干載波通信模塊、電力線、以及若干組PLC節(jié)點，每一組PLC節(jié)點包含至少一個PLC節(jié)點；

所述載波通信模塊的數(shù)量等于集中管理器的數(shù)量加上PLC節(jié)點的數(shù)量，每個集中管理器通過一個載波通信模塊和電力線電氣相連，每個PLC節(jié)點通過一個載波通信模塊和電力線相連；所述集中管理器和PLC節(jié)點組的數(shù)量相同，每一個集中管理器對應(yīng)一組PLC節(jié)點；

所述中央處理模塊通過PLC網(wǎng)關(guān)和各個集中管理器電氣相連；

所述無線控制器和中央處理模塊基于WIFI通信；

所述載波通信模塊用于將信息耦合至所述電力線上和從電力線上讀取信息；

所述集中管理器用于管理器對應(yīng)的PLC節(jié)點組，讀取PLC節(jié)點組內(nèi)每一個PLC節(jié)點的狀態(tài)信息進(jìn)行統(tǒng)合，并將PLC網(wǎng)關(guān)下達(dá)的命令發(fā)送給指定的PLC節(jié)點；

所述PLC節(jié)點即用電設(shè)備，用于執(zhí)行接收到的命令和上傳其狀態(tài)信息；

所述PLC網(wǎng)關(guān)用于管理各個集中管理器，將各個集中管理器讀取的PLC節(jié)點狀態(tài)信息發(fā)送給中央處理模塊，并將中央處理模塊下達(dá)的命令發(fā)送給指定的集中管理器；

所述中央處理模塊用于統(tǒng)合各個集中管理器讀取的PLC節(jié)點狀態(tài)信息，將其發(fā)送給無線控制器，并將無線控制器下達(dá)的命令發(fā)送至PLC網(wǎng)關(guān)；

所述無線控制器用于接收顯示各個PLC節(jié)點的狀態(tài)信息和發(fā)送命令。

作為本發(fā)明一種室內(nèi)電器管理系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述載波通信模塊包含電力線耦合電路、帶通濾波電路、載波處理芯片、過零檢測電路和接口電路，其中，載波處理芯片分別和過零檢測電路的一端、帶通濾波電路的一端、接口電路的一端相連，所述過零檢測電路的另一端和所述電力線相連，所述帶通濾波電路的另一端通過所述電力線耦合電路與所述電力線相連，所述接口電路的另一端和集中管理器或用電設(shè)備相連；

所述過零檢測電路用于檢測交流電的過零點，即是信號收發(fā)的時間點，并將其傳遞給所述載波處理芯片；

所述電力線耦合電路用于將發(fā)送信號耦合到電力線路上，或從電力線上接收信號；

所述帶通濾波電路用于濾除有效信號的頻帶外干擾；

所述載波處理芯片用于調(diào)制和解調(diào)信號，并識別轉(zhuǎn)發(fā)。

作為本發(fā)明一種室內(nèi)電器管理系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，中央處理模塊包含處理芯片和與其相連的WIFI通信模塊，所述處理芯片采用NXP LPC54102（Cortex M4+M0雙核）MCU模塊。

作為本發(fā)明一種室內(nèi)電器管理系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述載波通信模塊采用ST7540開發(fā)板作為處理芯片。

作為本發(fā)明一種室內(nèi)電器管理系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，還包含顯示器，所述顯示器與中央處理器中的處理芯片，用于顯示各個PLC節(jié)點的狀態(tài)信息。

作為本發(fā)明一種室內(nèi)電器管理系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述顯示器采用液晶顯示器，型號為W1942S。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

1. 結(jié)構(gòu)簡單，使用方便；

2. 不改變原有的室內(nèi)布線，通信效率高。

附圖說明

圖1為室內(nèi)電器管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為載波通信模塊的模塊示意圖；

圖3為室內(nèi)電器管理系統(tǒng)的模塊示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

如圖1所示，本發(fā)明公開了一種室內(nèi)電器管理系統(tǒng)，包含無線控制器、中央處理模塊、PLC網(wǎng)關(guān)、若干集中管理器、若干載波通信模塊、電力線、以及若干組PLC節(jié)點，每一組PLC節(jié)點包含至少一個PLC節(jié)點；

所述載波通信模塊的數(shù)量等于集中管理器的數(shù)量加上PLC節(jié)點的數(shù)量，每個集中管理器通過一個載波通信模塊和電力線電氣相連，每個PLC節(jié)點通過一個載波通信模塊和電力線相連；所述集中管理器和PLC節(jié)點組的數(shù)量相同，每一個集中管理器對應(yīng)一組PLC節(jié)點；

所述中央處理模塊通過PLC網(wǎng)關(guān)和各個集中管理器電氣相連；

所述無線控制器和中央處理模塊基于WIFI通信；

所述載波通信模塊用于將信息耦合至所述電力線上和從電力線上讀取信息；

所述集中管理器用于管理器對應(yīng)的PLC節(jié)點組，讀取PLC節(jié)點組內(nèi)每一個PLC節(jié)點的狀態(tài)信息進(jìn)行統(tǒng)合，并將PLC網(wǎng)關(guān)下達(dá)的命令發(fā)送給指定的PLC節(jié)點；

所述PLC節(jié)點即用電設(shè)備，用于執(zhí)行接收到的命令和上傳其狀態(tài)信息；

所述PLC網(wǎng)關(guān)用于管理各個集中管理器，將各個集中管理器讀取的PLC節(jié)點狀態(tài)信息發(fā)送給中央處理模塊，并將中央處理模塊下達(dá)的命令發(fā)送給指定的集中管理器；

所述中央處理模塊用于統(tǒng)合各個集中管理器讀取的PLC節(jié)點狀態(tài)信息，將其發(fā)送給無線控制器，并將無線控制器下達(dá)的命令發(fā)送至PLC網(wǎng)關(guān)；

所述無線控制器用于接收顯示各個PLC節(jié)點的狀態(tài)信息和發(fā)送命令。

所述載波通信模塊包含電力線耦合電路、帶通濾波電路、載波處理芯片、過零檢測電路和接口電路，其中，載波處理芯片分別和過零檢測電路的一端、帶通濾波電路的一端、接口電路的一端相連，所述過零檢測電路的另一端和所述電力線相連，所述帶通濾波電路的另一端通過所述電力線耦合電路與所述電力線相連，所述接口電路的另一端和集中管理器或用電設(shè)備相連；

所述過零檢測電路用于檢測交流電的過零點，即是信號收發(fā)的時間點，并將其傳遞給所述載波處理芯片；

所述電力線耦合電路用于將發(fā)送信號耦合到電力線路上，或從電力線上接收信號；

所述帶通濾波電路用于濾除有效信號的頻帶外干擾；

所述載波處理芯片用于調(diào)制和解調(diào)信號，并識別轉(zhuǎn)發(fā)。

中央處理模塊包含處理芯片和與其相連的WIFI通信模塊，所述處理芯片采用NXP LPC54102（Cortex M4+M0雙核）MCU模塊。

系統(tǒng)的模塊圖如圖3所示，對PLC節(jié)點進(jìn)行分組，每組PLC節(jié)點采用一個集中控制器進(jìn)行管理，多個集中控制器由通信網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一進(jìn)行管理。這種結(jié)構(gòu)有利于實現(xiàn)設(shè)備節(jié)點的模塊化，便于擴(kuò)展。

載波通信模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示。此模塊選用ST7540開發(fā)板作為處理芯片，模塊的工作電源為7.5~13.5V，工作頻率為16MHz，接口包括TTL電平UART接口，10位AD采樣，通訊距離1000m，電力線載波頻率為110kHz，調(diào)制解調(diào)方式為FSK方式。

集中控制器模塊對PLC的管理可以按照智能家居室內(nèi)房間劃分，每個房間的PLC節(jié)點作為一組由一個集中控制器進(jìn)行管理，此模塊選用STM32F103作為處理器芯片。

電力線載波通信網(wǎng)關(guān)（PLC網(wǎng)關(guān)）負(fù)責(zé)管理集中控制器，每一個PLC節(jié)點設(shè)備入網(wǎng)時需要向其線路所在的集中控制器注冊，以便集中控制器管理。PLC網(wǎng)關(guān)向下負(fù)責(zé)整個電力線載波家庭內(nèi)部網(wǎng)，向上提供中央處理模塊控制接口，能處理用戶命令。PLC網(wǎng)關(guān)在整個智能家居系統(tǒng)中處于核心的位置，是與用戶接觸的重要一環(huán)，其性能好壞對構(gòu)建的智能家居影響至為關(guān)鍵。

整個控制系統(tǒng)中，電器與中央處理模塊之間使用電力線載波通信技術(shù)進(jìn)行信號傳輸，中央處理模塊與移動控制平臺采用WIFI技術(shù)進(jìn)行通信。

室內(nèi)電器管理系統(tǒng)還可以包含顯示器，設(shè)置在室內(nèi)，顯示器與中央處理器中的處理芯片，用于顯示各個PLC節(jié)點的狀態(tài)信息，顯示器優(yōu)先采用液晶顯示器，型號為W1942S。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語（包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語）具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。